Realisierung neutraler Tonwiedergabe in der Praxis

Hallo Kawa,

für Großbeschallungen ist das Ding alternativlos, soviel dürfte klar sein.

Bei kleinen Arrays geht der Klirr im Subbaßbereich halt etwas hoch, das ist aber gehörmäßig nicht so schlimm. Dafür ist so eine Konstruktion im musikalisch wichtigen und gehörmäßig relevanteren Oberbaß ziemlich klirrarm und sehr pegelstark, das sollte man nicht vergessen.
Ich wage mal zu behaupten, daß der Klirranteil bei der Wiedergabe der meisten Musik eher nicht sehr hoch ist (Amplitudenstatistik!). Damals wurde ja auch erwähnt, daß man zwei Strahler in eine Kammer schrauben sollte, einen mit dem Korb nach innen und einen mit dem Korb nach außen. Das senkt k2 noch etwas ab.

Letztlich ist es nur ein normales geschlossenes Gehäuse mit dem normalen Vorteil eines guten Impulsverhaltens und einer vergleichsweise "musikgerechten" Maximalpegelkurve. Den stabilen Arbeitspunkt gibt es als Geschenk obendrauf.
Allerdings ist es eben auch nur ein Sub mit den typischen Problemen, ein Dreiwegesystem ist prinzipbedingt "schneller".

Gruß

Andreas

Hallo AH.

Ich glaube, wir reden von verschiedenen Dingen. Die URPSe, die ich meine, sind für Beschallungszwecke nicht geeignet, sondern eher "Homesubs" mit enormen Klirr, was nicht am Prinzip selbst, sondern an der Ausführung liegt (viel zu kleine Chassis in viel zu kleinem Volumen mit viel zu viel elektrischer Entzerrung).

Grüße

KAwa

P.Krips schrieb:

Hallo Uwe, Bündeln tun die 50er Kalotten doch auch erst "jenseits von gut und böse" 3,5kHz sind immer drin. Also, ich komme auf K=1 bei knapp 2200 Hz für eine 50er Kalotte, höher würde ich die persönlich nicht trennen, und wenn dann auch nur mindestens 3. Ordnung (akustisch), besser noch steiler....

Was ich nicht ganz verstehe:

Wenn eine 50 mm-Kalotte ab 2,2 kHz (andere berichten bis 2,7 kHz) sinnvoll benutzen kann, dann sind das überschlagsmäßig
für eine 25 mm-Kalotte 4,5 bis 5,5 kHz. Diese werden aber
bis effektiv 12...15 kHz betrieben. Dazwischen liegen 1 1/2
Oktaven, für die die 25 mm-Kalotte zu "groß" ist.

Verstärkt wird der Effekt noch dadurch, daß der zu hohe
Richtfaktor der 50 mm-Kalotte bei 2,5 kHz etwas durch
den zu geringen Richtfaktor der 25 mm-Hochtonkalotte
kompensiert wird (und vice versa). Die Hochtonkalotte hat
ab 5 kHz niemanden, der dieses Problem mildert. WG wirken
sich auch kaum auf die Bündlung am oberen Arbeitsbereich
aus.

12...19 mm-Superhochtöner dicht am Hochtöner treiben aber
die Kosten nach oben, zum anderen ist "dicht" schlecht
machbar. Auch die Pegelfestigkeit oberhalb 5 kHz leidet
zum einen durch die geringe Belastbarkeit und zum anderen
durch den geringen Wirkungsgrad. ich habe allerdings
auch keine genause Vorstellung über den Rollout des
Maximalpegels zu hohen Frequenzen hin.

P.Krips schrieb:

Hallo Cpt, mal einen Versuch auf die Schnelle: Bei den definierten (akustischen !!) Filtern wie Butterworth, Linkwitz, Bessel, etc. gibt es Unterschiede bei der Phasenlage bei der Übergangsfrequenz. Linkwitzweichen und Butterworth gerader Ordnung sind z.B. bei der Übernahmefrequenz in Phase und bei der Trennfrequenz ist der Pegel der einzelnen Weichenzweige -6 dB, was sich dann wieder zu 0 dB Schalldruck auf Achse summiert. Bei Linkwitz gibt es allerdings das Problem, dass die Summe der abgestrahlten Schallleistung bei der Trennfrequenz nur 50 % ist. Mit Butterworth gerader Ordnung bekommt man zwar wieder 100 % Schalleistung bei der Übernahmefrequenz, aber +3 dB Schalldruck bei der Übernahmefrequenz, da laut Definition der Übernahmepunkt bei -3 dB liegt. Bei ungeraden Butterworthweichen (Also bei 1., 3., 5. Ordnung) besteht ein Phasenversatz von 90° zwischen den Weichenzweigen und der Schnittpunkt liegt bei -3 dB und addiert sich zu 0 dB. ...

Aufpassen. Diese ganze Dinge aus der Filtertheorie stimmen
nur, wenn die beiden Chassis sich nicht direkt beeinflussen,
daß heißt, nicht gegenseitig sich im Nahfeld beeinflussen.

Wenn die beiden Chassis sehr nahe beeinander sind, dann
reduziert sich die 3 dB-Leistungsfrequenzgangdelle von
LR und es entsteht auch bei BW ein Buckel im
Leistungsfrequenzgang.

Ähnlich veraltet sind die ganzen Filtertabellen, die
in vielen Bücher abgebildet sind zur Filterberechnung.
Diese berücksichtigen folgendes nicht:

- Weichen dienen auch zur Begradigung von Frequenzgängen
- Einfluß der Boxenform auf den Frequenzgang
- Effekte durch den Innenraum
- Komplexwertiger Impedanzgang der Chassis

Im heutigen Zeitalter sind das maximal noch Startwerte für
eine Computeroptimierung, nicht mehr.

Hallo Frank,

Frank_K. schrieb:

P.Krips schrieb: Hallo Cpt, mal einen Versuch auf die Schnelle: Bei den definierten (akustischen !!) Filtern wie Butterworth, Linkwitz, Bessel, etc. gibt es Unterschiede bei der Phasenlage bei der Übergangsfrequenz. Linkwitzweichen und Butterworth gerader Ordnung sind z.B. bei der Übernahmefrequenz in Phase und bei der Trennfrequenz ist der Pegel der einzelnen Weichenzweige -6 dB, was sich dann wieder zu 0 dB Schalldruck auf Achse summiert. Bei Linkwitz gibt es allerdings das Problem, dass die Summe der abgestrahlten Schallleistung bei der Trennfrequenz nur 50 % ist. Mit Butterworth gerader Ordnung bekommt man zwar wieder 100 % Schalleistung bei der Übernahmefrequenz, aber +3 dB Schalldruck bei der Übernahmefrequenz, da laut Definition der Übernahmepunkt bei -3 dB liegt. Bei ungeraden Butterworthweichen (Also bei 1., 3., 5. Ordnung) besteht ein Phasenversatz von 90° zwischen den Weichenzweigen und der Schnittpunkt liegt bei -3 dB und addiert sich zu 0 dB. ... Aufpassen. Diese ganze Dinge aus der Filtertheorie stimmen nur, wenn die beiden Chassis sich nicht direkt beeinflussen, daß heißt, nicht gegenseitig sich im Nahfeld beeinflussen. Wenn die beiden Chassis sehr nahe beeinander sind, dann reduziert sich die 3 dB-Leistungsfrequenzgangdelle von LR und es entsteht auch bei BW ein Buckel im Leistungsfrequenzgang.

Sorry, das ist mir neu, das müsstest Du mal näher erläutern... (Siehe P.S.)

Ähnlich veraltet sind die ganzen Filtertabellen, die in vielen Bücher abgebildet sind zur Filterberechnung. Diese berücksichtigen folgendes nicht: - Weichen dienen auch zur Begradigung von Frequenzgängen - Einfluß der Boxenform auf den Frequenzgang - Effekte durch den Innenraum - Komplexwertiger Impedanzgang der Chassis Im heutigen Zeitalter sind das maximal noch Startwerte für eine Computeroptimierung, nicht mehr.

Mit den Filtertabellen konnte man eigentlich noch nie was gescheites anfangen, einige Gründe nennst Du ja, wobei ich mit Punkt "Effekte durch den Innenraum" im Moment nicht ganz klar komme, da wäre eine Erklärung nützlich.

Ich mach es passiv folgendermassen:
Zunächst definiere ich (geht mit dem altehrwürdigen audiocad prima) meine Zielfunktionen und optimiere dann die akustischen Filterflanken auf diese Zielfunktion. Geht recht zackig und Computersimulation und Messung des Endergebnisses korrelieren, was will man mehr ??

Gruss
Peter Krips

P.S. Das von Dir angesprochene Verhalten habe ich bei meinen Frequenzweichenentwicklungen noch nicht beobachten können....

Hallo Peter,

man muß zwischen zwei Fällen unterscheiden:

(1) Die Strahler befinden sich im Koppelradius, d.h. Strahlerabstand kleiner der halben Wellenlänge.

(2) Die Strahler befinden sich nicht im Koppelradius, d.h. Strahlerabstand größer der halben Wellenlänge.

Im Fall (1) liegt Strahlungskopplung vor, d.h. jeder Strahler sieht einen erhöhten Realteil des Strahlungswiderstandes durch den anderen. Hier liefert ein -6dB-Punkt eine perfekte Addition des Freifeld- wie auch des Diffusfeld-Frequenzganges.
Im Fall (2) liegt keine Strahlungskopplung vor, der Realteil des Strahlungswidertandes ist nicht höher, als beim Einzelstrahler. Hier führt ein - 6dB Punkt bei der Übernahme zu einem linearen Freifeld-Frequenzgang jedoch zu einer Senke von 3dB im Diffusfeld-Frequenzgang.

Ich selbst bin bei meinem System daher wie folgt vorgegangen:

Die Trennung low-mid ist ein L/R-Filter 4. Ordnung. Da Fall (1) vorliegt (halbe Wellenlänge der Übernahmefrequenz ca. 38cm, Strahlerabstand 20cm), gibt das Filter eine perfekte Addition, Freifeld, wie Diffusfeld. Interferenzen treten auch nicht auf.

Die Trennung mid-high ist ein L/R-Filter 4. Ordnung, da Fall (2) vorliegt, ergibt das Filter eine perfekte Addition des Freifeld-Frequenzganges, jedoch eine Senke von 3dB im Diffusfeld-Frequenzgang.

Diesen Einbruch im Diffusfeld-Frequenzgang habe ich zur Hälfte kompensiert. Im Übernahmebereich ist als eine Überhöhung des Freifeld-Frequenzganges um 1,5dB vorhanden und eine Senke des Diffusfeld-Frequenzganges von 1,5dB.
Eine volle Kompensation auf einen perfekten Diffusfeld-Frequenzgang ist nicht günstig, da das Gehör Direktschall und Diffusfeld trennen kann und somit der Freifeld-Frequenzgang nicht nach Belieben zu gunsten des Diffusfeldes verzerrt werden darf.

@ Frank K: Kleine (0,5") Hochtonkalotten stellen tatsächlich ein Problem dar, da der Strahlerabstand beim Frequenzübergang nicht klein genug gegen die Wellenlänge gehalten werden kann (destruktive Interferenzen). Sowas ist nur sinnvoll mit Filtern hoher Ordnung, also z.B. 16. Ordnung oder höher.
1"- oder 0,75"-Kalotten sind halt ein guter Kompromiß, weil sie erst in einem Frequenzbereich "versagen", der für die Klangfarbe unwichtig ist.

Übrigens: Um den Einfluß von Boxenform oder Innenraum auf den Amplitudenfrequenzgang zu vermeiden, gibt es einfache Lösungen, die ich hier auch propagiert habe:

(1) Mache die Schallwand unendlich groß (wandbündige Montage)
(2) Mache das Boxenvolumen klein gegen die abgestrahlte Wellenlänge (Box ist reine Druckkammer, keine Stehwellen im Gehäuse).

Forderung (2) geht wunderbar Hand in Hand mit dem Prinzip: "Halte den Strahler klein gegen die Wellenlänge".

Gruß

Andreas

Hallo AH,

jetzt bin ich einigermaßen erstaunt! Mich würde ehrlich interessieren, warum Du bei deinen LS nicht auch beim Übergang von Mid/High den Weg nach 1 (Koppelradius) gegangen bist, um die Senke bzw. Erhöhung zu umgehen?


Gruß - Richard

Hallo Richard,

die Antwort darauf ist ziemlich einfach. Bei der nahestmöglichen Strahlerkombination (Seas H304 und Peerless KO10) erhält man einen effektiven Strahlerabstand von gut 10cm.

Dies bedeutet, daß man bei 22cm Wellenlänge trennen müßte, das sind ca. 1,5kHz. Eine 25mm-Kalotte ist bei Trennung um 1,5kHz jedoch im Maximalpegel arg begrenzt. Ich trenne daher bei 2,2kHz, was unter dem Aspekt der thermischen Belastbarkeit für den Hochtöner viel gesünder ist. Die 3"-Gewebekalotte hat da auch noch keine Richtwirkung.
Ich habe damit immer noch ein - gemessen an den meisten Fertigprodukten - extrem geringes D/Lambda-Verhältnis von 0,7. Aber eben nicht < 0,5.

Um die akustischen Zentren näher aneinander zu rücken, bräuchte man eine Neodym-Kalotte als Hochtöner, die aber wiederum aufgrund der geringen thermischen Belastbarkeit nicht tief genug ankoppelbar wäre.

Oberhalb ka = 1 beginnt sich eine Richtwirkung auszuprägen (und auch weitere Probleme), daher sollte man hier trennen.

Hallo,

kann man daraus schließen, dass die Richtwirkung eines Konus-Chassis unterhalb ka=1 konstant ist, unabhängig davon, ob es sich um einen Tief-, Mittel- oder Hochtöner handelt? (Gleiche Frage für Kalotten-Chassis unterhalb ka=1,5.)

Mache die Schallwand groß gegen die Wellenlänge.

Welche Frequenz legt man dabei zugrunde?

Gruß
wiesonich

Unterhalb von ka=1 gibt es keine Richtwirkung durch das Chassis. Egal welche Bauform das Chassis hat.

Schallwand groß gegen Wellenlänge sollte idealerweise für alle reproduzierten Frequenzen gelten. Praktisch ist es im Bereich der Raummoden unwichtig. Zu tiefen Frequenzen wird das Gehör auch unempfindlicher auf Unterschiede zwischen Direkt- und Diffusschall. Ab 250-300 Hz ist wünschenswert.

Hallo,

kann man daraus schließen, dass die Richtwirkung eines Konus-Chassis unterhalb ka=1 konstant ist, unabhängig davon, ob es sich um einen Tief-, Mittel- oder Hochtöner handelt? (Gleiche Frage für Kalotten-Chassis unterhalb ka=1,5.)

Der Übergang von ungerichteter zu gerichteter Abstrahlung erfolgt gleitend. In guter Näherung kann man davon ausgehen, daß unterhalb ka = 1 keine strahlerbedingte Richtwirkung vorliegt, ganz richtig ist das aber nicht, selbst bei ka = 0,5 ist noch eine (ganz, ganz geringe) Richtwirkung vorhanden.
Stelle es Dir einfach so vor, daß ka = 1 der Schnittpunkt zweier Geraden ist, darüber steigt das Bündelungsmaß des Kolbenstrahlers konstant mit 6dB/8ve, darunter ist keine Richtwirkung vorhanden. Die Wirklichkeit gleitet etwas sanfter über diesen Schnittpunkt

Welche Frequenz legt man dabei zugrunde?

Wie Patrick schon schreibt, ab 250Hz. Hier beginnt auch der für die Klangfarbe überaus relevante Formantbereich.
Allerdings: Je größer, desto besser, auch um Kantenbrechung zu vermeiden. Der Königsweg bleibt die bündige Montage in eine Wand.

Gruß

Andreas

Hallo Andreas,

AH. schrieb:

Hallo Peter, man muß zwischen zwei Fällen unterscheiden: (1) Die Strahler befinden sich im Koppelradius, d.h. Strahlerabstand kleiner der halben Wellenlänge. (2) Die Strahler befinden sich nicht im Koppelradius, d.h. Strahlerabstand größer der halben Wellenlänge. Im Fall (1) liegt Strahlungskopplung vor, d.h. jeder Strahler sieht einen erhöhten Realteil des Strahlungswiderstandes durch den anderen. Hier liefert ein -6dB-Punkt eine perfekte Addition des Freifeld- wie auch des Diffusfeld-Frequenzganges.

Vielleicht sitz' ich da grad auf der Leitung, so ganz kann ich das im Moment nicht nachvollziehen.
Lasse ich 2 unbeschaltete Treiber parallel laufen, dann bringt die Strahlungskoppelung bei unveränderter Spannung +6 dB Schalldruck, soweit richtig. Beschaltet man nun z.B. mit LR 4. Ordnung klassisch + symetrisch, dann ist der Kreuzungspunkt - 6dB (ausgehend von den + 6 dB der Strahlungskoppelung) und die Summe auch wieder wie gehabt bei diesmal aber + 6 dB durch Strahlungskoppelung. Da die Strahlungskoppelung aber nur im Übergangsbereich der Weiche wirken kann, da im Sperrbereich ja jeder Treiber für sich spielt und keine Strahlungskoppelung mehr stattfindet, müsste aber, wenn Du Recht hat, dann bei der Übernahmefrequenz ein 6 dB Buckel beim Schalldruck stattfinden. Das Verhalten habe ich aber bisher bei Frequenzweichen noch nicht gesehen....
Wie schon beschrieben, entwickele ich Frequenzweichen meist mit Definition einer Zielfunktion, nach der ich dann die akustische Filterflanke optimiere. Bisher habe ich noch keine Unterschiede im Übergangsbereich von Weichen feststellen können, egal ob die Trennung nun innerhalb oder ausserhalb des Koppelradiusses stattfand.

Im Fall (2) liegt keine Strahlungskopplung vor, der Realteil des Strahlungswidertandes ist nicht höher, als beim Einzelstrahler. Hier führt ein - 6dB Punkt bei der Übernahme zu einem linearen Freifeld-Frequenzgang jedoch zu einer Senke von 3dB im Diffusfeld-Frequenzgang.

So kenne ich das auch, und in keinem der (zahlreichen) Werke zu Übertragungsfunktionen und Filtertheorie, die ich mir reingezogen habe, ist der Fall 1) bisher erwähnt worden...

Die Trennung mid-high ist ein L/R-Filter 4. Ordnung, da Fall (2) vorliegt, ergibt das Filter eine perfekte Addition des Freifeld-Frequenzganges, jedoch eine Senke von 3dB im Diffusfeld-Frequenzgang. Diesen Einbruch im Diffusfeld-Frequenzgang habe ich zur Hälfte kompensiert. Im Übernahmebereich ist als eine Überhöhung des Freifeld-Frequenzganges um 1,5dB vorhanden und eine Senke des Diffusfeld-Frequenzganges von 1,5dB.

Was Du da beschreibst, ist ein typischer Compromise-Filter, wie es auch Bullock vorgeschlagen hat, der damit einen Mittelweg zwischen Butterworth und Linkwitz beschreitet. Nur hat das dann nichts mehr mit Linkwitz zu tun...
Ob man den Filter gleich verändert oder das durch externe Entzerrung hinbiegt, kommt im akustischen Ergebnis auf das gleiche raus....

Eine volle Kompensation auf einen perfekten Diffusfeld-Frequenzgang ist nicht günstig, da das Gehör Direktschall und Diffusfeld trennen kann und somit der Freifeld-Frequenzgang nicht nach Belieben zu gunsten des Diffusfeldes verzerrt werden darf.

Unter dem Gesichtspunkt wäre eine ungradzahlige Butterworthweiche perfekt, da sie von sich aus schon sowohl linearen Schalldruck auf Achse im Übernahmebereich liefert UND konstante Schallenergie. Leider gibts dann das Problem mit der vertikal unsymetrischen Abstrahlcharakteristik. Aber dafür gabe es dann die Lösung d'Appolito-Anordnung.....

Gruss
Peter Krips

Hi

ich lese sehr aufmerksam hier mit. Ich möchte zwar keine Boxen selber bauen, aber verstehen (Techniker), warum meine alten Boxen so gebaut sind wie sie sind.
Es sind Canton GLE 70 aus dem Jahre 1978. Nach der allgemeinen Meinung hier im Forum haben diese Boxen mit neutraler Wiedergabe nichts zu tun (sehe ich anders). Bei den Frequenzgängen der schlechten Beispiele, die hier genannt wurden, kann die alte GLE jedoch locker mithalten, da ist sie sehr neutral . Die Boxen sind in der Bildergalerie des Klassiker Forums abgebildet (es ist mein linker Front Ls).
Die Bestückung ist folgende:
ein 26 cm Tieftöner (7,5 " Treiber), ein 3 cm Kalotten Mitteltöner und ein 2 cm Kalotten Hochtöner. Die Übernahmefrequenzen sind 800Hz und 2200 Hz. Die Box hat 30 l Volumen und ist Geschlossen.
Bei einigen hier genannten Kriterien konnte ich jedoch einen Haken machen, anders wirft fragen auf.
Der Tieftöner spielt ein bißchen zu hoch, aber sonst ist es zumindest nicht falsch gemacht so wie ich es verstanden habe.
Jetzt meine Fragen
Der Tieftöner hat einen schwachen Antrieb, sein maximaler Hub ist ca 12 mm +/-. Welchen Grund könnte das haben, wenn starke Antriebe immer besser sind?

Die Mitteltonkalotte hat nur 3 cm und deckt den Frequenzbereich von 800 Hz bis 2200 Hz ab. Maximalpegel der Box ist 100 dB in 3m Abstand. Der Mitteltöner fliegt dabei fast aus der Fassung. Das kann für den Klirrgrad nicht gut sein. Was könnte der Grund sein eine so kleine Mitteltonkalotte zu benutzen, eine Größere hätte diesen Frequenzbereich doch besser abdecken können? Diese kleine Kalotte hätte doch auch noch höher spielen können und damit den Hochtöner entlasstet. Oder sehe ich das falsch?
Das Klangbild der Boxen ist von ihren Treibern abhängig. Die Frequenzweiche ist mit einfachen LC Filtern ausgerüstet, Computer gab es 1978 noch nicht so häufig, daher ist die Box wohl nur durch die Erfahrung der Entwickler optimiert.

Vielleicht könnt ihr mir helfen, meinen Horizont in diesem Bereich zu erweitern .

Edit: Habe ich ja vergessen. Die Bassresonanz ist bei ca 70 Hz. Bei ca 250 Hz gibt es eine leichte Senke im Frequenzgang, wie kann sowas entstehen, mitten im Übertragungsbereich.

Gruß
Steve

Hallo Peter,

irgendwie hast Du ein Problem mit dem Strahlungswiderstand, war schon damals mit dem Horn dasselbe

Wir betrachten zwei Strahler, die mit gleichem Pegel ein und dieselbe Frequenz abstrahlen.

Dies tritt z.B. bei der Übernahmefrequenz auf, wo z.B. ein Tieftöner und ein Mitteltöner dieselbe Frequenz mit demselben Pegel wiedergeben.

Jetzt gibt es zwei Möglichkeiten: Strahlungskopplung oder nicht.

(1) keine Strahlungskopplung:

Die Strahler sind weiter als eine halbe Wellenlänge voneinander entfernt, es bildet sich ein Muster aus abwechselnden konstruktiven und destruktiven Interferenzen aus. Im Bereich konstruktiver Interferenz ergibt sich eine Addition zu +6dB, in den Bereichen destruktiver Interferenz eine Addition zu - unendlich.
In der Summe (in alle Raumrichtungen gemittelt) ergibt sich eine Addition auf +3dB.

(2) Strahlungskopplung:

Wir rücken nun die beiden Strahler zusammen, die Strahler sind jetzt viel enger als eine halbe Wellenlänge voneinander entfernt, es bilden sich keine Interferenzen aus.
Der Realteil des Strahlungswiderstandes ist im Vergleich zu (1) jetzt doppelt so hoch, jeder Strahler "arbeitet gegen den anderen". Es kommt auf der Bezugsachse zu einer Addition von +6dB und im gesamten Raumvolumen ebenfalls zu einer Addition auf +6dB.

In diesem Fall (2) werden tatsächlich 3dB mehr akustische Wirkleistung erzeugt, im Vergleich zu Fall (1).

Betrachten wir jetzt eine Filterfunktion mit einem -6dB-Punkt, dann führt dies bei der Übernahmefrequenz im Fall (1) zu einer perfekten Addition des Freifeld-Frequenzganges zu 0dB, wenn an einem Punkt gemessen wird, wo die Strahler ganzzahlige Vielfache der Wellenlänge voneinander entfernt sind, während in der insgesamt abgegebenen akustischen Wirkleistung ein "Loch" von 3dB klafft. Anschaulich sind das die destruktiven Interferenzbereiche.
Im Fall (2) kommt es ebenfalls zu einer Addition auf 0dB im Freifeld, aber die insgesamt abgegebene akustische Wirkleistung addiert sich ebenfalls auf 0dB.


Gruß

Andreas

Hallo Andreas,

AH. schrieb:

Hallo Peter, irgendwie hast Du ein Problem mit dem Strahlungswiderstand, war schon damals mit dem Horn dasselbe ;)

Nicht mehr wirklich, aber das Hornthema bekomm ich wohl nicht mehr los.....

(1) keine Strahlungskopplung: Die Strahler sind weiter als eine halbe Wellenlänge voneinander entfernt, es bildet sich ein Muster aus abwechselnden konstruktiven und destruktiven Interferenzen aus. Im Bereich konstruktiver Interferenz ergibt sich eine Addition zu +6dB, in den Bereichen destruktiver Interferenz eine Addition zu - unendlich. In der Summe (in alle Raumrichtungen gemittelt) ergibt sich eine Addition auf +3dB.

Soweit d'accord

(2) Strahlungskopplung: Wir rücken nun die beiden Strahler zusammen, die Strahler sind jetzt viel enger als eine halbe Wellenlänge voneinander entfernt, es bilden sich keine Interferenzen aus. Der Realteil des Strahlungswiderstandes ist im Vergleich zu (1) jetzt doppelt so hoch, jeder Strahler "arbeitet gegen den anderen". Es kommt auf der Bezugsachse zu einer Addition von +6dB und im gesamten Raumvolumen ebenfalls zu einer Addition auf +6dB.

Sorry, Andreas, da ist was faul...
Wenn der einzelne Treiber nun den höheren Strahlungswiderstand sieht, dann MUSS nach Deiner Argumentation (da höherer Strahlungswiderstand ja auch höheren Schalldruck jedes Einzeltreibers bedeutet) die Schalldrucksumme über + 6 dB verglichen mit dem Einzeltreiber liegen, denn +6dB Schalldruck können die Treiber ja schon ohne Strahlungskoppelung.

Vielleicht reden wir da auch aneinander vorbei. Bei Simulation mit dem Proggy Xdir kann man sehen, dass z.B. bei Treiberabstand Null z.B. Koax das Energieverhalten tatsächlich ausgeglichen ist, bei steigendem Strahlerabstand die vertikale Abstrahlkeule immer schmäler wird, da der Energieverlust tatsächlich feststellbar ist, und zwar auch bei Abständen, die noch INNERHALB des Koppelradiusses liegen.

Betrachten wir jetzt eine Filterfunktion mit einem -6dB-Punkt, dann führt dies bei der Übernahmefrequenz im Fall (1) zu einer perfekten Addition des Freifeld-Frequenzganges zu 0dB, wenn an einem Punkt gemessen wird, wo die Strahler ganzzahlige Vielfache der Wellenlänge voneinander entfernt sind, während in der insgesamt abgegebenen akustischen Wirkleistung ein "Loch" von 3dB klafft. Anschaulich sind das die destruktiven Interferenzbereiche. Im Fall (2) kommt es ebenfalls zu einer Addition auf 0dB im Freifeld, aber die insgesamt abgegebene akustische Wirkleistung addiert sich ebenfalls auf 0dB.

So erklärt verstehe das sogar ich...

Obwohl ich immer noch nicht ganz verstehe, warum höherer Strahlungswiderstand, den der einzelne Treiber nun durch Strahlungskoppelung sehen soll, nicht zu einer Zunahme des Schalldruckes führen soll.
Die Folgerung wäre dann nämlich, dass höherer Strahlungswiderstand nicht den Schalldruck verändert.....

Nur bedeutet das aber, dass alle Aussagen der Literatur über Energieverhalten der verschiedenen Weichentypen nicht stimmen ?
Ich kann mich nämlich nicht erinnern, dass in der Literatur (z.B. Schwamkrug, Panzer, Dickason) dieser Umstand jemals erwähnt wurde.
Durchgängig wurde dort nur gesagt, dass man eigentlich den Treiberabstand immer so gering wie möglich halten sollte, aber dann sind wir ja schon je nach Trennfrequenz im Koppelradius.
Daher würde mich schon interessieren, auf welche Texte/Literatur Du diese Aussagen stützt ?

Verwirrter Gruss
Peter Krips

Wenn der einzelne Treiber nun den höheren Strahlungswiderstand sieht, dann MUSS nach Deiner Argumentation (da höherer Strahlungswiderstand ja auch höheren Schalldruck jedes Einzeltreibers bedeutet) die Schalldrucksumme über + 6 dB verglichen mit dem Einzeltreiber liegen, denn +6dB Schalldruck können die Treiber ja schon ohne Strahlungskoppelung.

Hallo Peter,

Gegeben: Zwei Strahler, welche dieselbe Frequenz mit demselben Pegel wiedergeben

(1) Ohne Strahlungskopplung: Insgesamt abgegebene akustische Wirkleistung verdoppelt sich (+3dB).

(2) Mit Strahlungskopplung: Insgesamt abgegebene Akustische Wirkleistung vervierfacht sich (+6dB).

Ursache: Realteil des Strahlungswiderstandes im zweiten Fall ist doppelt so hoch. Akustische Wirkleistung ihrerseits direkt proportional dem Strahlungswiderstand.

Unser Beispiel: Frequenzweiche am -6dB Punkt.

(1) Ohne Strahlungskoppelung:

(a) Freifeld-Frequenzgang dann linear, wenn beide Strahler gleich weit entfernt vom Mikfon sind (bzw. der Strahlerabstand gannzahlige Vielfache der Wellenlänge beträgt). Konstruktive Interferenz, +6dB.

Bei ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge: Vollständige Auslöschung durch destruktive Interferenz, Schalldruck ist minus unendlich, totale Stille
Also je nach Mikroposition regelmäßiger Wechsel des Schalldruckes +6dB.....- unendlich .....+6dB......- unendlich...als Funktion der Ortskoordinate.

(b) Insgesamt abgegebene akustische Wirkleistung bei der Übernahmefrequenz ist doppelt so groß: +3dB.



(2) Mit Strahlungskopplung (d << 0,5 Lambda):

(a)Freifeld-Frequenzgang ebenfalls linear, aber im Gegensatz zu (1) unabhängig von der Ortskoordinate. Keine destruktiven Interferenzen. Überall in allen Raumrichtungen: +6dB.
(b) Akustische Wirkleistung bei der Übernahmefrequenz vervierfacht sich: + 6dB.

Gelesen habe ich nur den Zwicker, sonst nichts. Das hier sind Grundwissen-Fragen, die mit Filtertheorie ohnehin nichts zu tun haben. Es geht nur um die Addition zweier Strahler unter den Randbedingungen

(1) d >> Lambda/2

(2) d << Lambda/2

Gruß

Andreas

Hallo Andreas,

will Dich nicht weiter pisacken, denn was Du da sagst, ist ja o.k.

Verwirrend für mich ist halt nur, dass Alles, was ich über Frequenzweichen gelesen habe, davon ausgeht, als existiere die Strahlungskoppelung nicht, denn anders sind ja dann die übereinstimmend in diversen Werken zu findenden Aussagen über Energieverhalten von Weichen nicht zu erklären.

Da bei mir demnächst ohnehin eine Menge Messungen anstehen, kann ich versuchen, auch das Thema mal messtechnisch zu klären.

Gruss
Peter Krips

P.S. Du hast Mail...

Jetzt noch mal für uns langsam denkende:

Sind die Treiber im Kopplungsradius ist alles wunderbar, aber bitte dann einen Filter gerader Ordnung, dann sind die Treiber in Phase und es ergibt sich ein absolut gleichmäßiger Verlauf von Schalldruck und -leistung.

Liegen die Treiber nicht im Kopplungsradius gibts Schwierigkeiten. Wäre es dann sinnvoll, mit einem Filter ungerader Ordnung zu trennen? So würde sich wieder eine korrekte Ergänzung von Schalldruck und -leistung ergeben.

Richtig?

Um nochmal das Thema mit der Güte aufzuwärmen:

ich will Dir das mal glauben, klingt ja auch logisch. Doch dann frage ich mich, warum in den Selbstbauzeitschriften dann so ein Trara um die Güten gemacht wurde. Meist wurde eine Güte von 0,707 angezielt, max. 0,86.

Gruß
Cpt.

@cpt baseball:

Zum Thema Güte und co. Es gibt alte Faustregeln die immer noch Gültigkeit haben.
"Geschlossene Konstruktionen mit einer Einbaugüte von unter 1 machen Musik". Die ganze Parameterrechnerei ist aber schon immer eine Näherung und keine endgültige Wahrheit gewesen. So ist bei Belastung (Lautsprecher arbeitet ...) ein Parametershift vorhanden. Auf gut deutsch die Parameter die hauptsächlich im Kleinsignalbereich ermittelt werden beginnen sich zu verändern wenn es laut wird. Auch mit zunehmendem Alter einer Konstruktion verändern sich die Parameter , ganz normale Alterung. Deine zahnbürste schaut nach 5 Jahren auch nimmer taufrisch aus

Trotzdem eine Näherung ist immer noch besser als jarnüscht. Ausserdem funktioniert es sehr gut. Nunja wenn man mal von sehr alten BR-konstruktionen absieht die iregndwann Probleme bekommen. Insofern ist aber ein zu detailversessenes herumreiten auf ganz genau XXX muss es sein sowieso überflüssig

Ciao

Hallo zusammen,

nochmal zum Punkt des gewünschten Pegelverlaufs des Tiefton "Free-Air" und allgemein Gehäuseauslegung.

Die einzige Lösung, Arbeitspunktverschiebungen vollständig zu vermeiden, ist "urps". Unterhalb der Resonanzfrequenz existiert dieses Problem einfach nicht

Der heftig ansteigende Klirr im Baß scheint mir nicht ganz geheuer. Der empfundene Klang dieser Bauart, der gerne mit "knochentrocken" umschrieben wird, ist möglicherweise auch (aber sicher nicht ausschließlich) auf den ansteigenden Klirr (bis 50%) zurückzuführen, der in der Energiebilanz bei der Grundwelle fehlt und somit keine Moden anregen kann.
Ferner ist die Luftfeder bei zu kleinem Volumen nicht mehr linear (wobei der Membranhub ohnehin beim URPS nicht hoch ist, so daß man wahrscheinlich schon ein Volumen wählen kann, welches in Verbindung mit geringem Hub noch lineare Verhältnisse zuässt).
Für PA-Anwendungen siehts natürlich wieder anders aus, wenn wirklich Membranfläche eingesetzt wird und Packmaß/Output optimiert wird.
Messwerte kenne ich allerdings nur von adaptierten Hifi-Anwendungen, die möglichweise einfach nicht dem Prinzip entsprechend umgesetzt sind.

(mal so eine Klippel-Graphik zum Arbeitspunkt gesehen?).

Ja. Habs aber anscheinend gleich wieder verdrängt und werde mir die Erkenntnisse von Klippel nun nochmal etwas genauer zu Gemüte führen.

...bedeutungslosen TSP-Scheiß

Ich stecke halt ein Chassis mit relativ starkem Antrieb in ein mittelgroßes Gehäuse und schaue was dann rauskommt.
Hochpaßfunktionen mit starkem Überschwinger sind allerdings auch nicht so das Wahre, so daß gerade bei einem Layout, welches ohne Entzerrung auskommen soll (mit dem wir hier auch rechnen müssen), mal eine überschlägige Simulation mit den gescholtenen TSPs nicht verkehrt ist.

Der Gedanke, einen stark angetriebenen Treiber in ein geschlossenes Gehäuse zu packen und dann auf die gewünschte Funktion zu entzerren ist durchaus logisch. Aber was, wenn man nicht aktiv entzerren kann, weil das Budget nicht für ein Aktivmodul reicht? Dann muss man auf "mechanische" Weise die gewünschte Grenzfrequenz erzielen. Und dabei will man doch, darf man allgemeinen Gerüchten zufolge ein Qtc=0,707 haben.

Es ist halt ein Anhaltswert. Bei all dem fragt sich natürlich auch immer, von welchen TSPs man spricht. Den von HH, K+T, Hersteller, oder vertraut man den eigenen Messungen

Ich würde bei einem passiven Layout ohne Entzerrung einfach darauf achten, daß die Eckfrequenz ungefähr zu den Einsatzbedingungen (Raumgröße, Aufstellung) passt und die Einbaugüte nicht zu hoch ausfällt und keine weitere Energie in die Beantwortung dieser Fragestellung investieren.

Zu den Strahlergrößen:

Wenn eine 50 mm-Kalotte ab 2,2 kHz (andere berichten bis 2,7 kHz) sinnvoll benutzen kann, dann sind das überschlagsmäßig für eine 25 mm-Kalotte 4,5 bis 5,5 kHz. Diese werden aber bis effektiv 12...15 kHz betrieben. Dazwischen liegen 1 1/2 Oktaven, für die die 25 mm-Kalotte zu "groß" ist.

Ich messe bei meinen Kalotten immer etwas ganz anderes.
2,125"-Kalotte geht selbst unter 80° anstandslos bis 3,5kHz
ka=1,5 sollte auf jeden Fall machbar sein. Mit etwas "gutem Willen", d.h. Kompromißfähigkeit auch höher.
Richtig ist allerdings, daß die Kalotten zwischen ka=2 und ka=3 in der amplitude unter Winkeln regelrecht abstürzen.

Angewendet auf die 50er Kalotten bedeutet dies mindestens 3500Hz, bei 25er 7000Hz und bei 19er 9000Hz.
Meine 19er verhält sich bis 10kHz völlig untadelig. Und die letzte Oktave (eigentlich es ja nur eine halbe) ist nun wirklich relativ unkritisch.
19er bringen gegenüber 25ern allerdings noch geringfügige Vorteile, die man sich allerdings "teuer" erkauft durch die Festlegung auf 50er Kalotten.

@Steve:

Der Tieftöner hat einen schwachen Antrieb, sein maximaler Hub ist ca 12 mm +/-. Welchen Grund könnte das haben, wenn starke Antriebe immer besser sind?

Dicker Magnet zu teuer Verstärkerleistung zu teuer
Für eine tief liegende Eckfreqeunz ist ein schwacher Antrieb vorteilhaft, da die Reso weniger bedämpft wird.
Hat man keine Möglichkeit der Entzerrung, darf der Antrieb daher nicht zu stark sein.
Keinesfalls sollte man aber das Kinde mit dem Bade ausschütten und eine Eckfrequenz von 35Hz im Freifeld anstreben. Für ein sinnvolles Verhalten im Raum ist das nicht zielführend.

Der Tieftöner spielt ein bißchen zu hoch, aber sonst ist es zumindest nicht falsch gemacht so wie ich es verstanden habe

Für ein 8"er Chassis sind 800Hz genau richtig, wenn man nicht päpstlicher als der Papst sein will. Ferner erlaubt ja der kleine Mitteltöner keinesfalls tiefere Trennungen.

Die Mitteltonkalotte hat nur 3 cm und deckt den Frequenzbereich von 800 Hz bis 2200 Hz ab. Maximalpegel der Box ist 100 dB in 3m Abstand. Der Mitteltöner fliegt dabei fast aus der Fassung. Das kann für den Klirrgrad nicht gut sein. Was könnte der Grund sein eine so kleine Mitteltonkalotte zu benutzen, eine Größere hätte diesen Frequenzbereich doch besser abdecken können? Diese kleine Kalotte hätte doch auch noch höher spielen können und damit den Hochtöner entlasstet. Oder sehe ich das falsch?

Klanfrablich neutral wird das ganze dennoch sein, sofern der Freqeunzgang nicht vergurkt wurde, was früher und auch heute oft der Fall war und ist.
Die Beweggründe für die tiefe Mid/High-Trennung entziehen sich meiner kenntnis. Bei der geringen belastbarkeit der Box im Mittelton durch die 30er kalotte, ist das aber sicher kein Beinbruch. Möglichweise waren auch die Filterfunktionen einfach leichter symmetrisch zu realisieren. Handelt es sich wirklich um einen 30mm-Mitteltöner?

Vielleicht reden wir da auch aneinander vorbei. Bei Simulation mit dem Proggy Xdir kann man sehen, dass z.B. bei Treiberabstand Null z.B. Koax das Energieverhalten tatsächlich ausgeglichen ist, bei steigendem Strahlerabstand die vertikale Abstrahlkeule immer schmäler wird, da der Energieverlust tatsächlich feststellbar ist, und zwar auch bei Abständen, die noch INNERHALB des Koppelradiusses liegen

Bei d/Lambda = 0,5 treten ja auch noch Interferenzen auf, allerdings keine Wechsel mehr zwischen Addition und Auslöschung. Es gibt allerdings nur noch eine Abstrahlkeule.
Das Verhalten des Leistungsfreqeunzgangs wird sich daher in einem fließenden Übergang vollziehen.

Praktisch habe ich das auch genauso wie Andreas gelöst.
Bei der Trennfreqeunz von Mid/High gebe ich genau 1,5dB dazu, was im Freifeldfreqeunzgang eine Überhöhung von 1,5dB ergibt.
Im Leistungsfreqeunzgang sollte sich dann wie von Andreas prognostiziert eine delle von 1,5dB finden (kann ich mangels Hallraum nicht messen).
In der Betriebsschallpegelkurve, die überschlagsmäßig ja hälftig aus Direktschall und Diffusschall besteht, habe ich so jedenfalls Linearität.

Gruß, Uwe

Verwirrend für mich ist halt nur, dass Alles, was ich über Frequenzweichen gelesen habe, davon ausgeht, als existiere die Strahlungskoppelung nicht

Hallo Peter,

mach Dir nichts draus, ist normal.

Paul Verdone, der Schöpfer dieses praktischen Bafflestep-Simulators hat z.B. nicht ansatzweise verstanden, was der Bafflestep überhaupt ist. Akustik scheint besonders die Doofen anzuziehen
Das ist nur ein kleines Schmankerl und ein Beispiel, daß man ein funktionsfähiges Simulationsprogramm machen kann, ohne zu wissen, was man da eigentlich simuliert.....

Zur Erheiterung ein Auszug aus dem operation manual dieses wirklich praktischen und zuverlässigen Programmes:

It has always bothered me that the explanation works so well. I mean, should not the entire baffle be contributing something (reflecting something) and not just its termination, the edge? We take for granted that an infinite planar baffle prevents all radiation from going around it, because that does make sense. But then we use the edge reflection model to explain it. So we call that infinite baffle a 2 PI environment, and we assume the gain is uniformly + 6 db and there is not a baffle step transition frequency response. But there also is no edge for the sound to diffract off of, so where is the reflection? Where is the reflection that we depend on to build the diffraction model upon and account for the Gain? Where do we get that doubling of forward energy if not from the reflective edge?

@ Uwe:

Ferner ist die Luftfeder bei zu kleinem Volumen nicht mehr linear (wobei der Membranhub ohnehin beim URPS nicht hoch ist, so daß man wahrscheinlich schon ein Volumen wählen kann, welches in Verbindung mit geringem Hub noch lineare Verhältnisse zuässt).

Die Verzerrungen aufgrund der Unsymmetrie bei Expansion und Kompression kann man leicht ausrechnen. Nur bei pathologischen, fast unmöglich kleinen Volumina ist das relevant.
Ich zitiere dazu mal den von mir geschätzten Entwickler eines deutschen Massenherstellers der in einem öffentlichen Forum dereinst dazu schrieb:

Im informierten Profi-Bereich wird seid den 70ern pauschal berücksichtigt, das Verschiebevolumen nicht größer als 5% des Gehäusevolumens zu machen, sodaß Verzerrungen durch diesen Effekt im tolerablen Rahmen bleiben

Ein 10"er mit +/- 5mm hat 0,3l Verschiebevolumen, von daher sollte das Gehäuse also wenigstens 6l groß sein, um diese Effekte im tolerablen Rahmen zu halten
Urps und Klirr, ein altes Thema, das es gerade hier wieder lebendig wird, ist kurios. An der Luftfeder liegt es jedenfalls nicht

Gruß

Andreas

AH. schrieb:

Um die akustischen Zentren näher aneinander zu rücken, bräuchte man eine Neodym-Kalotte als Hochtöner, die aber wiederum aufgrund der geringen thermischen Belastbarkeit nicht tief genug ankoppelbar wäre.

Meine Vorstellungen wären, zusammenhängende Hoch-Mitteltöner mit einem (nichtkoaxialen) Magnetsystem zu bauen.



Gemeinsamer Magnet aus FbFeB, gemeinsame hintere und gemeinsame vordere Polplatte.
Das Magnetfeld ist dann nicht mehr exakt rotationssysmmetrisch, ob das in der Praxis Relevanz hat, wage ich bei günstiger Ausführung zu bezweifeln.

d wäre hier 50 mm, Trennung ist damit bis 3,4 kHz (!!!) problemlos möglich.

Wem die thermische Wärmekapazität von NbFeB nicht reicht, kann hinten einen großen Kühlkörper auf die hintere Polplatte aufsetzen.
Ansonsten leitet NbFeB die Wärme ziemlich gut ab.

Wem die Ankopplung an den TMT noch Bauchschmerzen
bereitet, kann dann noch eine 75 mm Mitteltonkalotte
unten ankoppeln (größere kenne ich nicht).

Übergangsfrequenz dann Mittelton- und "Tiefton"-Kalotte so bei 1 bis 1,2 kHz.

25 mm-Hochton: 2,7...3,4 kHz bis open end
50 mm-Mittelton: 1,0...1,2 kHz bis 2,7...3,4 kHz
75 mm-"Tief"ton: 0,5...0,7 kHz bis 1,0...1,2 kHz

Darunter dann mit 20 cm Konus weiter.

Auch wäre 0,75" + 1,5" + 3"-Kalotte möglich.
Da das ganze eine Sonderanfertigung wäre, sind die
beiden kleineren Durchmesser frei wählbar.

Hallo Frank,

Hoch- und Mitteltöner auf einem Magneten ist eine konsequente Idee, das würde funktionieren. Die Skizze verstehe ich zwar nicht, aber ich weiß, was Du meinst

Gruß

Andreas

Schallwand groß gegen Wellenlänge (...) Ab 250-300 Hz ist wünschenswert.

Hallo,

stimmt meine Rechnung, wenn ich die Schallgeschwindigkeit (in m/s) durch die Frequenz (1/s) teile, um die Wellenlänge einer vollen Schwingung zu berechnen? Bei 250Hz wären das dann knapp eineinhalb Meter! Ich hoffe, in meiner Rechnung steckt ein Fehler...

Je größer, desto besser, auch um Kantenbrechung zu vermeiden. Der Königsweg bleibt die bündige Montage in eine Wand.

Das wird knifflig. Aber eine flache Box an die Wand geschoben wäre eine Überlegung wert, zumal das auch eine interessante Optik ergeben könnte. Dürfte so eine Flachbox aufgrund der Wandnähe schmaler sein als oben berechnet? Und scheidet denn eine freistehende Box mit einer Breite von etwa 30cm gänzlich aus? (Hatte ich eigentlich geplant.)

Gesetzt den Fall, der Lautsprecher bündelt praktisch nicht, weil alle Chassis unterhalb ka=1 getrennt werden. Wie dicht muss man vor der Box sitzen, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Direkt- und Reflexionsschall zu erreichen? (Mir schweben so 2,5-3m vor.) Hängt das auch von der Geometrie des Raumes ab?

Gruß
wiesonich

jetzt wirds aber richtig konsequent.
DIY-Chassisentwicklung wäre bei dem dürftigen Angebot an halbwegs brauchbaren Mitteltönern ja durchaus sinnvoll.

Das Magnetfeld ist ja auch bei zwei herkömmlichen Treibern, die direkt nebeneinander sitzen, Magnet an Magnet, wohl auch nicht mehr rotationssymmetrisch, oder?

Spätestens seit dem Beitrag zum Magnetical-Coupled Mid-High-System ist mir klar, wer sich hinter Frank-K verbirgt...

Mal ein Konzept für eine bezahlbare Monitorlautsprecherreihe
für normale Wohnzimmerverhältnisse.

Die Hauptprobleme (die hier nicht berücksichtigt werden):
- es gibt kaum Kunden für so was
- der Entwicklungsaufwand erfordert ein Entwicklungsteam, was sich nur etwas größere Hersteller leisten können

Irgendjemand hatte hier einen Spruch vom alten Fritz (Sennheiser) von sich gegeben.

Wenn man heutzutage hochwertige Lautsprecher der Spitzenklasse aufbauen möchte, heißt das DSP-Aktiv-Lösung.

Wir brauchen mehrere Module:
- Powernetzteil (Schaltnetzteil) für den Leistungstreiber (+/-10...40 V regelbar)
- Netzteil für Digitalteil (3.3 V), Niederpegelteil (+/-12 V)
und die Niederstromfraktion des Leistungsverstärkers (+/- 44 V)
- Eingangsmodul mit TOS-Link, S/P-DIF und Analogeingang (Line-Pegel (max. 6 Vpp) und Hochpegel (max. 60 Vpp)
- DSP mit 3x Digitaleingängen und 8x Digitalausgängen
- Gehäuse, Chassis, ...

Die Schaltnetzteile haben eine regelbare Ausgangsspannung,
die entweder analog oder digital zwischen 10 und 40 V
mit max. 10 V/ms regelbar ist. Je nach Chassianzahl sind
davon 1 bis 3 in einer Box drin. Eine Aufgabe des DSPs
ist es, eine ausreichende Spannung dieses Schaltnetzteiles
anzufordern. Da er das Signal ohnehin zwischen 5 und 70 ms
verzögert, ist das kein Problem. Die etzteile sind außerdem
abschaltbar, können im Standby deaktiviert werden.
Von diesem braucht man maximal 2 Typen (z.B. +/-32 V/6 A
und +/-40 V/9 A).

Das zweite Netzteil versorgt
- Digitalteil, DSP, ...
- ADC und DACs
- Differenzverstärker des Leistungsverstärkers
in http://sound.westhost.com/p3a-f1.gif wäre das alles um Q1-Q4 und Q9.
- Fernbedienung, Displays, etc. falls notwendig
Klassischen normales analoges Netzteil.

Drittes Modul wäre die Eingangsstufe mit
- TOS-Link
- S/P-DIF
- Hochpegel -> 1:10 Spannungsteiler -> ADC
- Linepegel -> ADC
Neben einem Netzanschluß (100...250 V~) wären an
der Rückfront TOS-Link, S/P-DIF, Cinch und 2x Banane
zu finden. Für die Studiofraktion modifiert.

Zur DSP-Strecke und möglichen Chassis-Architekturen
morgen weiteres.

US schrieb:

jetzt wirds aber richtig konsequent. DIY-Chassisentwicklung wäre bei dem dürftigen Angebot an halbwegs brauchbaren Mitteltönern ja durchaus sinnvoll.

Mir gefällt das Wort DIY-Chassisentwicklung nicht ganz so,
es ist wohl eher eine Modifikation bekannter Chassis
unter Nutzung bekannten Know-Hows von Chassishersteller
gemeint. Sonst erinnert mich das an selbst hergestellte
Tonköpfe (noch in den 80er Jahren so was in DIY-Büchern
gefunden).

Das Magnetfeld ist ja auch bei zwei herkömmlichen Treibern, die direkt nebeneinander sitzen, Magnet an Magnet, wohl auch nicht mehr rotationssymmetrisch, oder?

Ja.
Hilfe, ich bin von Menschen umzingelt, die selbständig denken können!!!
Richtig unheimlich.

Spätestens seit dem Beitrag zum Magnetical-Coupled Mid-High-System ist mir klar, wer sich hinter Frank-K verbirgt...

Jetzt erst???
Ich bin zutiefst enttäuscht ;-)))
Denkst Du die Welt ist so groß, das es Unbekannte geben könnte ...

Frank_K. schrieb:

Wenn man heutzutage hochwertige Lautsprecher der Spitzenklasse aufbauen möchte, heißt das DSP-Aktiv-Lösung.

Das ist eine persönliche Meinung unter vielen, sonst nix.

Gruß,
Markus

[Maulhaltmodus OFF]

Ich moechte mich als Laie hier schoen raushalten, aber nur eine Frage:

Waere das "Spiegelei" (= HT/MT-Kombi) nicht leichter, flexibler und sogar symmetrischer zu realisieren in einer Magnetanordnung wie bei den Audax-Audiom-Chassis (= diverse Neodym-Magnet-Zylinder)?

Wieso baut man keine Chip-Cooler an Schwingspulen an, um sie zu kuehlen? Kostet doch nix, hat sich bei Rechnern bewaehrt, gute Luefter (Pabst)sind extrem leise und wenn man sie innen einbaut, ohnehin unhoerbar aussen.... und eine Temperaturregelung haben die schon eingebaut.... oder auch eine heat-Pipe beruehrungslos, aber axial zur Schwingspule? Waere doch gerade bei den MT/HT sinnvoll oder liege ich da voellig daneben?

Und: Warum gibt es keine URPS mit Gegenregelung, wenn Klirr das scheinbar einzige harte Problem ist?

[Maulhaltmodus ON]

Gruss
geniesser_1

Und: Warum gibt es keine URPS mit Gegenregelung, wenn Klirr das scheinbar einzige harte Problem ist?

Hallo Genießer,

schon die B&M 6 (197X?) war ein urps mit Regelung, ein 10"er in 10l. Böse Zungen behaupten allerdings, man konnte bei B&M den Regelkreis im Betrieb außer Kraft setzen (Kabel durchschneiden), ohne daß mans hört

Gruß

Andreas

Hallo andreas,

Hallo Genießer, schon die B&M 6 (197X?) war ein urps mit Regelung, ein 10"er in 10l. Böse Zungen behaupten allerdings, man konnte bei B&M den Regelkreis im Betrieb außer Kraft setzen (Kabel durchschneiden), ohne daß mans hört Gruß Andreas

Ein Problem der Wahrnehmungsschwelle oder eher doch ein Problem ...

Gruss
geniesser_1

Böse Zungen behaupten allerdings, man konnte bei B&M den Regelkreis im Betrieb außer Kraft setzen (Kabel durchschneiden), ohne daß mans hört

Ja, die bösen Zungen gibt´s überall....

Hallo,

Wenn man heutzutage hochwertige Lautsprecher der Spitzenklasse aufbauen möchte, heißt das DSP-Aktiv-Lösung

Sehe ich auch so. Zumindest, wenn das Konstrukt auch einer praktischen, Realisierung zugeführt werden soll.

Das ist eine persönliche Meinung unter vielen, sonst nix.

Da gibts schon einige knallharte Fakten, die für DSP-Lösungen sprechen. Technische Gegenargumente
Es ist eher das Spannungsfeld Kosten - Aufwand - Umsetzung, die je nach Rahmenbedingung analog-aktive Lösungen sinnvoll macht. Und eine Aktivbox, vor der ein Digital-EQ hängt, ist von einer DSP-Box auch nicht mehr weit entfernt.

Die Hauptprobleme (die hier nicht berücksichtigt werden): - es gibt kaum Kunden für so was

wohl wahr.
Einen gewissen Markt sehe ich aber im "Bezahlbereich" bei tendenziell technikaffinen Kunden, die einfach einen soliden, guten und bezahlbaren Lautsprecher suchen. Ein Marktsegment, was heute praktisch aufgegeben wurde, früher aber durch Canton, Braun u.a. bedient wurde.

Wir brauchen mehrere Module:...

Für eine kommerzialisierbare Lösung wäre die Eigenentwicklung der Elektronik und Peripherie sicher sinnvoll. Der geneigte Selbstbauer darf sich natürlich das Leben erleichtern und einfach 19"-Geräte von der Stange kaufen, von Behringer (400€) bis K+H (4000€).

Jetzt erst??? Ich bin zutiefst beleidigt ;-))) Denkst Du die Welt ist so groß, das es Unbekannte geben könnte ...

Unbekannte gibts praktisch nicht. Über drei bis vier Stationen (Bekannte von Bekannten) kennt jeder Mensch jeden anderen. Das subjektive Empfinden sagt oft was anderes.

Daß ich dich jetzt erst nach dem dritten Beitrag erkannt habe, lag an deinem Einstieg in den Thread, der eine gewisse naiv-unschuldig-sanfte Einlassung ins Thema erkennen ließ; also kein typisches Verhaltensmuster *gg*

Wieso baut man keine Chip-Cooler an Schwingspulen an, um sie zu kuehlen?

Bei MT/HT-Systemen kaum möglich aufgrund des kleinen Bauraums.
Bei Konuschassis denkbar, wobei die Luft auch irgendwie in den Luftspalt kommen muß.
Grundproblem: Für hochwertige LS-Chassis besteht nur ein winziger Markt, so daß sich aufwendige Lösungen hoher Integrationsdichte nicht rechnen. Vgl. Kosten/ Komplexität bei Lautsprechern und Autos. Oder Lautsprechern und Kühlschränken. Oder Lautsprechern und Waschvollautomaten.

Gruß, Uwe

@ US

Darf ich aus der antwort bzgl. aktiver Kuehlmassnahmen indirekt schliessen, dass es PRINZIPIELL schon sinnvoll und nutzbringend waere, nur eben keine rendite am Markt braechte?

damit koennte ich leben, ich gehoere sicherlich zu der von Dir definierten Gruppe technikaffiner Kaufer (ich bin der festen ueberzeugung, die ist groesser als so mancher denkt, nur suchern die verzweifelt und finden unterhalb Geithain fast nix)

Als gegenargument zu den vergleichen darf ich kurz ein nicht voellig unbekanntes Unternehmen der Automobilbranche erwaehnen, welches als das profitabelste der Welt gilt...
und ziemlich aufwendige Loesungen anbietet fuer technikaffine Kundschaft...

Seitdem ich mal das Vergnuegen hatte, einen 928 S4 ausgiebig zur Probe fahren, ist mein Unverstaendnis den Kauefern gegenueber einem totalen verstaendnis gewichen.... fahren tue ich natuerlich keinen, sondern ein technikaffines Vernunftauto, aber wenn ich die Kohle haette....

Zur MAgnetanordnung habe ich noch keine Antwort bekommen..
wenn man die Neodym-Magneten a la Audiom fuenfstrahlig anordnet und zwei davon als Basis sowohl fuer HT als auch MT naehme, waere das evtl. Symmetrieproblem keines mehr... und die Schwingspulen koennten dann enorm nahe beieinander liegen...

So, jetzt wieder

[Maulhaltmodus ON]

Gruss
geniesser_1

Hallo Genießer,

ja, der ausgeregelte Klirr lag wohl unter der Wahrnehmungsschwelle. Das Problem an den alten Regelungen war, daß der Klirrfaktor bei moderaten Pegeln tatsächlich reduziert werden konnte (nicht hörbar), jedoch im Überlastbetrieb schlagartig starke Verzerrungen auftraten.
Das ist nicht praxisgerecht. Praxisgerecht ist ein sanfter Übergang in den Überlastbetrieb (mit zunehmendem Pegel stärker werdende nichtlineare Verzerrungen). Noch praxisgerechter ist ein Limiter, der von vorneherein die Übersteuerung des LS vermeidet.

Gruß

Andreas

Das mit dem Klirr vermag ich ja noch zu glauben. Etwas anders ist es, wenn ein 10 Zöller in viel zu kleinem Volumen arbeitet und aufgrund einer gekappten Gegenkopplung einiges an Tiefgang verliert. Das muß man doch hören ...

Grüße

Kawa

geniesser_1 schrieb:

Waere das "Spiegelei" (= HT/MT-Kombi) nicht leichter, flexibler und sogar symmetrischer zu realisieren in einer Magnetanordnung wie bei den Audax-Audiom-Chassis (= diverse Neodym-Magnet-Zylinder)?

Ich kenne die konkrete Audax-Audiom-Chassis nicht.

Wieso baut man keine Chip-Cooler an Schwingspulen an, um sie zu kuehlen?

300 g-Chipcooler an 0,8 g-Schwingspule ???
Man könnte maximal den Polkern kühlen, indem man
die hintere Polplatte mit einem Stachelschwein kreuzt.

Und da könnte man einen thermisch und elektrisch gesteuerten
Lüfter draufsetzen. Drehzahl = Funktion (Temperatur, aktuellem Pegel). Ab insgesamt kommt man damit nicht weit,
für eine ordentlich Kühlung muß man mehr machen als nur
etwas Luft verwirbeln. Besonders in gedämmten
Innenräumen ist der Wärmeaustausch generell ein Problem.

oder auch eine heat-Pipe beruehrungslos, aber axial zur Schwingspule? Waere doch gerade bei den MT/HT sinnvoll oder liege ich da voellig daneben?

Wie??? wo??? Heatpipe???
Ich glaube nicht, daß das bei einem Chassis viel bringt,
es besteht im Gegensatz zu einer CPU nicht die
Aufgabe, die Wärme von einer kleinen Fläche auf
ein Gehäuse oder Kühler zu übertragen, sondern meist
ist die Quell-Fläche schon viel zu groß.

Heatpipes funktionieren hervorragend, wenn man
Wärme von einem kleinen Entstehungsort (100 mm²)
von einem Ort mit hoher Engergiedichte und sehr guter
Wärmeleitfähigkeit abtransportieren will.

Ein passives Kühlelement ist immer eines ... schwer.
Da wird sich der Ingeniuer aber bedanken der extra einen möglichst leichte Sspulenträger aus Titan entwickelt hat. Und nu kommen wir daher und Pflanzen 5 Kilo Kupferheatpipes drauf
Öhm berührungslos? Wie willst du berührungslos kühlen ...
Ausserdem möchte ich sehen wie die Firma Thermaltake oder wer auch immer eine Heatpipe entwickelt die für eine 25mm Schwingspule geeignet ist. Ich kann mir grad weder vorstellen das das funktionier, sinnvoll ist oder überhaupt technisch geht *kopfkratz*

Ciao

@ Frank K.

natuerlich habe ich mich sehr missverstaendlich ausgedrueckt: der kuehler sollte selbstverstaendlich nicht an die Schwingspule befestigt werden, sondern nur der Luftstrom diese kuehlen. da dabei Luft in Luft befindlich ist, duerfte das "Zusatzgewicht" der Luft also bei Null liegen... da Luftkuehlung ja nun nicht so ganz exotisch ist und sogar High-End-Chips damit kuehlbar sind, sollte das kein technisch unloesbares Problem darstellen, oder?

Luftgekuehlte Ottomotoren sollen ja auch gelegentlich funktionieren, so geht das Geruecht...

Zudem meinte ich auch nicht unbedingt "ein wenig Luft verwirbeln" , sondern eine suffiziente, konvektive Kuehlung. Bekanntlich kann man auch Luft abkuehlen, um den temperaturgradienten zu steigern.

Die heatpipe koennte die Waerme prima von der gehaueuseInnenseite an eine ausserhalb des gehaeuses liegende Kuehlrippe ableiten.

Mit der prinzipiellen magnetanordnung meinte ich in etwa so wie der Audiom 12" SX hier weiter unten auf der seite:

http://www.visaton-bausaetze.de/hifi/focal_au.htm

bei dieser Anordnung haette man sogar noch Platz zwischen den Magneten, um die Kuehlung naher an die Waerme zu bringen, oder?

Wie??? wo??? Heatpipe??? Ich glaube nicht, daß das bei einem Chassis viel bringt, es besteht im Gegensatz zu einem Lautsprecher nicht die Aufgabe, die Wärme von einer kleinen Fläche auf ein Gehäuse oder Kühler zu übertragen, sondern meist ist die Quell-Fläche schon viel zu groß.

dieses statement verstehe ich inhaltlich nicht.


Wenn Eton bereits so eine Art Austauschkolben in der Mitte der TT/MT einbaut, so sollte mein Gedanke vielleicht nicht ganz so laecherlich sein, wie er hier daergestellt wird.
Lasse mich aber auch gerne von der Aussichtslosigkeit meiner Vorstellungen ueberzeugen. Mit zwingenden Argumenten beispielsweise, wobei "5 kg Kupfer" eher nicht dazu gehoeren wuerde...
Einer meiner Leitsaetze heisst: "denke das Undenkbare"

Gruss

geniesser_1

P.S. Irgenwie erinnert mich diese Diskussion an eine Diskussion mit den Entwicklern der Fa. Draeger vor einer reihe von jahren, die haben sich auch laechelnd am Kopf gekratzt, als ich Ihnen in Luebeck dazu riet, druckgesteuerte Beatmung in den Cato einzubauen... jetzt ist es serie... oder als ich dem verantwortlichen von Siemens fuer die Beatmungsgeraete riet, bestimmte Beatmungsmodi so und nicht anders auf den Markt zu bringen...

allerdings gebe ich gerne zu, dass ich DAVON im gegensatz zu LS-Bau wirklich was verstehe....

Hallo,

was die Kühlung angeht, würde ich einen Lautsprecher einfach mit Flüssigkstickstoff kühlen. Das ist gängige Technik, problemlos in der Handhabung usw.
Nur im Heim läßt sich das leider schwer realieren. Und den Lautsprecher erstmal ein halbes Stündchen einzukühlen, wenn er warm geworden ist, wäre wohl auch nicht jedermanns Sache

Damit es nicht falsch verstanden wird: Durch Flüssigstickstoff würde der Lautsprecher permanent auf -196°C gehalten, wenn er sich aber aufgrund von Mangel an Sticktoff auf Raumtempertur erwärmt (z.B. im Urlaub, oder weil man das erforderliche tägliche Nachfüllen von Stickstoff vergessen hat), muß man schon ca. ein halbes Stündchen einkühlen, bis er wieder auf -196°C ist.

Alternativ, aber nicht so effizient,wo ginge wohl auch Kühlflüssigkeit mit Kryostat.

Gruß

Andreas

Irgendwie verstehe ich die Art der Diskussion nicht...

Fragen:

1) habe ich es RICHTIG oder FALSCH verstanden, wenn ich meine, gelernt zu haben, dass die waermeentwicklung in Schwingspulen ein praxisrelevantes Problem hinsichtlich Belastbarkeit und Wiedergabequalitaet darstellt?

2) Habe ich es richtig oder falsch verstanden, dass ETON Massnahmen zur Kuehlung ergriffen hat, die ueber das Konventionelle etwas hinausgehen und ferrofluid nicht aus Spass in HT befindlich ist?

3) Stimmt der Spruch, dass es zwar keine Dummen Fragen, wohl aber dumme Antworten gibt?

(Disclaimer: ist nicht boese gemeint, aber in meinem fachgebiet haette ich vermutlich andere Antworten gegeben)

Hallo Geniesser,

ja, es ist ein praxisrelevantes Problem. Die Lösungen sind aber nicht so einfach.
Bei einer hoch gewickelten Schwingspule sind die Enden z.B. gar nicht im Luftspalt und die Konvektionskühlung ist schlecht. Im Luftspalt dürften hohe Re-Zahlen vorliegen, d.h. (womöglich) turbulente Strömung und geringe Prandtlsche Grenzschichten - wenn sich das Chassis denn tatsächlich bewegt (also echter Tiefbaß im Programm ist). Der Wärmeübergangskoeffizient ist ja umgekehrt proportional zur Dicke der Grenzschicht, weil in der Grenzschicht nur Wärmeleitung, aber kein Wärmetransport durch Stoffkonvektion vorliegt. Da kann man mit Konvektionskühlung also was rausholen, Bewegung vorausgesetzt (bei Klassik z.B. bewegt sich ein großflächiger Tieftöner quasi nicht, da kein Tiefbaß....tja). Außerhalb des Luftspaltes sieht es dagegen immer düster aus.

Fazit: Konvektionskühlung kann was bringen, aber nur begrenzt und nicht unter allen Betriebsbedingungen. Daher mein Vorschlag, das Problem mit Flüssigsticktoff oder einer Kühlflüssigkeit zu beseitigen.
Oder man macht die Kennempfindlichkeit hinreichend hoch, so daß thermische Dynamikkompression von vorneherein nicht in einem gehörmäßig relevanten Maß auftritt.


Gruß

Andreas

Hallo,

1) habe ich es RICHTIG oder FALSCH verstanden, wenn ich meine, gelernt zu haben, dass die waermeentwicklung in Schwingspulen ein praxisrelevantes Problem hinsichtlich Belastbarkeit und Wiedergabequalitaet darstellt?

Scheint so zu sein.
Hier als Beispiel das Datenblatt der JBL LSR 6332:
http://www.jblpro.com/LSR/PDF/JBL.LSR6332.pdf
Letzte Seite, "Power Compression"
Maximale Kompression bei 100Watt: 1,5dB; minimal 0dB
Es wird also eine Nichtlinearität von 1,5dB erzeugt, die auf das Konto der Konustreiber gehen. Unschön.

2) Habe ich es richtig oder falsch verstanden, dass ETON Massnahmen zur Kuehlung ergriffen hat, die ueber das Konventionelle etwas hinausgehen

Bewirkt aber auch Leckageverluste, die den Wirkungsgrad herabsetzen.

und ferrofluid nicht aus Spass in HT befindlich ist?

Erleichtert die Zentrierung im Luftspalt und verbessert den thermischen Haushalt.
Frage: Ist das Problem im Grundtonbereich nicht kritischer?
Die JBL-Angaben lassen darauf schließen.

Gruß, Uwe

Hi

danke Uwe, für die Antwort, jetzt sehe ich schon ein bißchen klarer. Die Mitteltonkalotte ist wirklich eine 30 mm Kalotte. Den Spulenkörper habe ich vor einiger Zeit mal mit 30,4 mm gemessen.

Eine Frage hätte ich noch. Warum sind Anfang der 80er die Kalotten Mitteltöner nahezu ausgestorben? Sie sind doch gegenüber einem Konus Mitteltöner etwas im Vorteil.
Die weiter vorne abgebildete K&H hat noch einen, sowas habe ich aber schon lange nicht mehr gesehen.

Gruß
Steve

Hallo,

US schrieb eingangs:

Meine zentrale Frage wäre, wie eine Wiedergabeapparatur beschaffen sein müsste, um einerseits den Anforderungen an Neutralität (im Sinne der neutralen Wiedergabe des Tonträgerinhalts) deutlich Rechnung zu tragen, andererseits aber auch berücksichtigt wird, dass Hörabstände deutlich unter 2m aufgrund der ungewohnten Nähe nicht akzeptabel sind und der Hörraum mehrfach genutzt werden muß.

Vor diesem Hintergrund wüsste ich wirklich gern, in wie weit Hörabstände größer 2m einer neutralen Wiedergabe entgegenstehen.

Ich stecke in einer Zwickmühle: Die frei stehende Box mit vorteilhaft geringerem Hörabstand aber schmaler Schallwand auf der einen Seite und die flache Wandbox mit vorteilhaft größerer Schallwand aber eventuell zu großem Hörabstand auf der anderen Seite.

Welcher Kompromiss ist aus eurer Erfahrung der günstigere vor dem Hintergrund dessen, was US oben geschrieben hat?

Gruß

Hallo Steve,

Warum sind Anfang der 80er die Kalotten Mitteltöner nahezu ausgestorben?

Ich weiß es nicht und kann auch nur Vermutungen anstellen.
Tatsache ist, daß Dreiwegkonstruktionen ausgestorben sind und schon aus diesem Grund kein Bedarf an Mitteltönern besteht. Ich finde die Erklärung plausibel, da ja auch Konusmitteltöner ausgestorben sind.

Heutige Dreiweger sind eher Zweiweger mit Subwoofer und die kleinen Konuschassis sind eher kleine Tieftöner als Mitteltöner.

In diesem Zusammenhang ist auch zu sehen, daß geschlossene Bauweise ausgestorben ist. Zweiweger erfordern geradezu die klirrsenkende BR-Bauweise.

Zweiweg-BR ist deutlich billiger als Dreiweg-geschlossen.
Auch eine möglicherweise beeinflussende Wirkung der Weichenzweige bei Passiv-Layouts, ist ein Problem von Dreiwegern. Mit Aktiv-Konzepten sind die Möglichkeiten deutlich erweitert durch steile Filterflanken.
Der Einsatzbereich von Kalotten ist auch sehr beschränkt. Mehr als drei Oktaven sind praktisch nie drin.

Einge wenige Kalottenmitteltöner sind noch lieferbar; meist 2"-Modelle, z.B. Visaton, Morel, Usher.
An 3"ern ist mir nur die ATC-Kalotte um 600€/Stck bekannt. Diese wird in zahlreichen Studiomonitoren verbaut.

Gruß, Uwe

Nabend US,

Du hattest hier im Thread auch einen TT von Usher empfohlen, und jetzt eine MT-Kalotte. Wo bekommt man die denn? Ich weiß, dass Usher von proraum vertrieben wird, aber auf deren Webseite, weder hier hier noch hier wurde ich fündig.

Auch die gängigen Shops habe ich abgeklappert, ohne Erfolg.

Gruß
Cpt.

Tag du

Proraum (Kroenke) ist genau Richtig.
Geh einfach auf www.usheraudio.com und voila.

Ciao

PS: Möchte US Ausführungen mal gerne aufgreifen , von Morel z.B: die MDM 55 wenn ich mich nicht irre. Neodym Antrieb , recht kompakt. Schickes Teil.

Hier der Usher-Mitteltöner, der entgegen der Ankündigung ein 2"er ist:
http://www.usheraudio.com/driver-9845.html

Hier der Vertrieb:
http://www.audax-speaker.de/usher_pl.htm

Detailinfos zum Tieftöner:
http://www.euphase.com/RawDrivers/8137-W.asp

Bild Morel MDM55:
http://www.solen.ca/pics/morel/mdm55.jpg

Gruß, Uwe