Großer Konzeptvergleich!

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Oohmm
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 23. Feb 2005, 14:05
Hallo,

eine ausführliche Gegenüberstellung der beliebtesten Gehäusekonzepte im Hifi-Wissen-Bereich fehlt noch!

Ich könnte mir das so Vorstellen:

1. technisch begründete Unterschiede, wie z.B. Impulsverhalten , Volumenbedarf bei bestimmter Grenzfrequenz, Abstrahlverhalten, konstruktive Problemzonen (wie z.B. ungewollte Schallemissionen) etc.

2. subjektive Beurteilung der klanglichen und konstruktiven Konzept-Vorzüge (nicht der Nachteile).

3. Kurze Fan-Stellungnahme ev. mit dem Weg, der zur persönlichen (vor)Liebe führte.

- Keine Kommentare zu einer Stellungnahme.

- Jeder nur eine Stellungnahme pro Konzept!
(Korrekturen zur eigenen Stellungnahme sollten möglich sein)

Als Konzepte fallen mir spontan Geschlossen, Baßreflex, Passivmembran, Bandpass, Transmissionsline, Horn, (offene) Schallwand, (ev. die Verwendung von Breitbändern als erweiternde Variante) ein.

Man könnte mit der Gegenüberstellung Gechlossen - Passivmembran beginnen, dann mit Baßreflex - Bandpass, Transmissionline - offene Schallwand und mit Hörnern (in Kombination mit Breitbändern) - Breitbänder in Schallwand enden.

Eine Übersicht der Favoriten je Kriterium z.B.

Impulstreue - geschlossen,
Volumenbedarf - ...

Ich weiss:
- Eindeutige Gewinner sind selten...(aber auch nicht unbedingt erforderlich)
- Randbedingungen oft ausschlaggebend...

Drum sehe ich es als eine große Herausforderung, deren Bewältigung aber eventuell Fruchtbares für Alle abwirft.



Auf Kritik wartend,
Oohmm

P.S.:
Falls ein Moderator das Thema verschieben will, weil´s woanders besser passt, ich bitte darum!
Oohmm
Ist häufiger hier
#2 erstellt: 24. Feb 2005, 17:28
Ist schon peinlich, sich genötigt zu fühlen, den ersten Beitrag im Umfeld des eigenen Themas zu schreiben...

Aber vielleicht reizt es den ein oder anderen mehr den angedachten Weg zu beschreiten, wenn man folgendes (nicht von mir verfasst) liest:

"My primary interest these days lean away from conventional, "box" design systems. The best box is no box at all! This eliminates a lot of problems such as box resonance and non-uniform polar response. The concept of an "open baffle" may seem strange to experienced speaker designers but a little research and some listening to a properly designed open baffle system may have you throwing everything you ever thought you knew about speaker design out the window."

Zitat Ende.

Was haltet ihr davon?
Oohmm
DeLTaR
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 27. Feb 2005, 22:00
Hallo,

irgendwie hast du Recht.
Deswegen mache ich jetzt mal einen kleinen Anfang.
Es ist ein Auszug meiner Facharbeit. Verbesserungen und Ergänzungen sind ausdrücklich erwünscht, da ich keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit erhebe. Ist nur ein kleiner Einblick. Und, um Konflikte zu vermeiden, vorab der Quellenhinweis: Alle Bilder und ein Teil der Ausführungen sind übernommen von http://www.elektronikinfo.de/audio/lautsprecher.htm, eine Seite, die sehr empfehlenswert ist zu lesen.
Nun geht's los.


------------------

In Kapitel 2.1. habe ich die prinzipielle Funktionsweise eines speziellen Schallwandlers, dem elektrodynamischen, beschrieben. Der Grund, warum man diese zusätzlich in ein Gehäuse verbaut, hat neben dem schicken Aussehen auch einen physikalischen Hintergrund.

Funktioniert die Wiedergabe von hohen Frequenzen gut, so gelingt das im Bereich der tiefen Frequenzen, dem Bassbereich, so gut wie gar nicht. Das hat folgenden Grund: Wird die Membran des Chassis von Abb. 3 nach rechts bewegt, herrscht rechts ein Luftüberdruck, links Luftunterdruck. Da sich die Membran im Tieftonbereich jedoch relativ langsam bewegt (bis zu etwa 100 Schwingungen pro Sekunde), strömt die komprimierte Luft einfach nach hinten am Chassis vorbei, und gleicht den dort herrschenden Unterdruck wieder aus (Akustischer Kurzschluss), es entsteht kaum hörbarer Schall. Genau genommen „findet man den akustischen Kurzschluss immer dann, wenn die Wellenlänge größer ist als der doppelte Membrandurchmesser“ . Im hohen Frequenzbereich hingegen ist die Schallgeschwindigkeit in Luft nicht mehr ausreichend groß, um den Ausgleich zu schaffen. Die Schallabstrahlung ist hier akzeptabel.
Um den Bassbereich mit abzudecken, muss man die Luft daran hindern, nach hinten zu strömen. Dies würde man erreichen, wenn man das Chassis in einer Wand montieren würde:


Abbildung 5: Lautsprecherchassis in Schallwand


Jedoch gibt es je nach Länge der Schallwand stets eine endliche Grenzfrequenz nach unten, bei der die Luft wieder den Ausgleich schafft, nämlich die Frequenz, bei der die Wellenlänge den doppelten Schwallwanddurchmesser überschreitet. Die Tieftonkapazität ist also je nach Länge der Schallwand nach unten begrenzt.

Die geschlossene Box
Der Gedanke an eine unendlich große Schallwand führte zu der Idee, die Chassis in ein geschlossenes Gehäuse zu bauen.


Abbildung 6: Lautsprecherchassis in einer geschlossenen Box


Die geschlossene Box ist bis heute sehr beliebt und in nahezu jedem Wohnzimmer anzutreffen. Allerdings hat die geschlossene Box gegenüber den im Folgenden besprochenen Konstruktionstypen zwei entscheidende Nachteile: Zum einen funktioniert die Schallabstrahlung nur in eine Richtung, der rückwärtige Schall wird von der Box absorbiert, was einen niedrigen Wirkungsgrad zur Folge hat. Zum anderen wirkt, besonders bei kleinem Boxenvolumen, die eingeschlossene Luft bei Bewegung der Membran wie eine Feder: Schwingt die Membran in Richtung Box, wird die Luft in der Box komprimiert und versucht, das Chassis nach rechts zu drücken; bewegt sich die Membran weg von der Box, entsteht in dieser Unterdruck, der versucht, die Membran zurückzuziehen. Demzufolge entstehen einerseits Verzerrungen, da die Membran nicht exakt dem Wechselstrom folgen kann. Zum anderen besitzt ein Feder-Masse-System stets eine Resonanzfrequenz, berechenbar nach der bekannten Formel: |

Sowohl unterhalb als auch oberhalb der Resonanzfrequenz ist die Schallabstrahlung geringer. Beachtet man nun noch die Kurven gleicher Lautstärken, die besagen, dass der Mensch besonders tiefe Töne sehr viel schwächer wahrnimmt als hohe, muss man versuchen, die Resonanzfrequenz so tief wie möglich zu halten, um den hörbaren Bassbereich zu erweitern. Die Resonanzfrequenz bestimmt damit gewissermaßen die tiefste erzeugbare Frequenz. Nach obiger Formel ergibt sich, dass die Resonanzfrequenz umso höher ist, je größer die Federkonstante D ist. Um die Resonanzfrequenz niedrig zu halten, muss man also entweder das Boxenvolumen groß halten, sodass die eingeschlossene Luft nur eine relativ schwache Feder bildet, oder sich andere Gehäusetypen überlegen. Dennoch: „Gut konstruierte geschlossene Boxen gehören zu den besten HiFi- und Studiolautsprechern. Sie sind klangneutral und im Bassbereich präzise. Nachteilig ist allenfalls das vergleichsweise große Boxenvolumen.“

Die Transmission-Line-Box
Um den rückwärtigen Schall nicht ungenutzt zu lassen, überlegte man sich weitere Gehäuseprinzipien. Eines davon ist die sogenannte Transmission-Line:


Abbildung 7: Transmission-Line Gehäuse


Der rückwärtig abgestrahlte Schall muss hier eine relativ lange Röhre passieren, bevor er ins Freie gelangen kann. Das unterbindet zum einen den akustischen Kurzschluss. Zum anderen fungiert das Rohr als Röhrenresonator, dessen Resonanzfrequenzen von der Rohrlänge abhängig sind: „Wenn ein ungeradzahliges Vielfaches der Viertel-Wellenlänge der Rohrlänge entspricht (l=nλ/4, n=1,3,5…), kann sich im Rohr eine stehende Welle ausbilden“ . Meist nutzt man jedoch „nur eine einzelne tieffrequente Resonanz zur Erweiterung des Bassbereichs. Dies ist stets die tiefste Rohrresonanz l=λ/4“ , während man die störenden höheren Resonanzen „durch abschnittsweise Füllung des Rohrs mit Dämmmaterial“ bedämpft.
Mit „Zollstock und Taschenrechner“ kann man so ganz einfach eine Line der gewünschten unteren Grenzfrequenz konstruieren. Die Bedämpfung einer solchen Box ist allerdings schwierig, da die Füllung mit Dämmmaterial „gemäß der Schallschnelleverteilung im Rohr“ selektiv erfolgen muss. Anders stören höhere Rohrresonanzen jeglichen ebenen Frequenzgang. Ebenso nicht zu vergessen ist die gewaltige Länge einer Transmission-Line: Für 20 Hz untere Grenzfrequenz benötigt man ein Rohr der Länge:


Beachtet man nun noch, dass die Impulstreue sowie der Frequenzgang einer solchen Box schlechter ist, wird schnell klar, dass sich dieses Gehäuseprinzip mehr als „Bassungeheuer“ statt als HiFi-Lautsprecher eignet. Dennoch: „Die Transmission-Line-Box bietet den ‚meisten Bass’ der üblichen Gehäusekonstruktionen“ .


Die Bass-Reflex-Box
Die Bass-Reflex-Box ist ein heute sehr populäres Gehäusedesign. Die Eigenschaften sind vergleichbar mit denen einer geschlossenen Box. Zusätzlich hat sie jedoch eine kleine Öffnung im Gehäuse, in dem sich ein Rohr bestimmten Durchmessers und bestimmter Länge befindet.


Abbildung 8: Bass-Reflex-Gehäuse


Dieses Rohr fungiert als Helmholtz-Resonator: Je nach Länge und Durchmesser besitzt das Rohr eine Resonanzfrequenz, bei der der rückwärtig abgestrahlte Schall maximal verstärkt wirkt. Der Vorteil zur Transmissionline ist, dass ein Helmholtz-Resonator nur bei exakt seiner Resonanzfrequenz zum Schwingen angeregt wird. Liegt die Frequenz über der Resonanzfrequenz, wird die Luft im Resonator nicht zum Schwingen angeregt; liegt sie unterhalb dieser, passiert die Luft ungehindert das Rohr. Die Bass-Reflex-Box eignet sich also optimal zur Erweiterung des Bassbereichs. Allerdings geht das ganze auch hier auf Kosten der Impulstreue, da der rückwärtig abgestrahlte Schall laufzeitverzögert austritt:
Die Membranrückseite komprimiert das Luftvolumen in der Box relativ zum direkt abgestrahlten Schall gegenphasig. Die Luft im Bassreflextunnel wird zu Schwingungen angeregt, wobei es zu einer weiteren Phasendrehung kommt. Diese doppelte Phasendrehung zwischen Membran und Bassreflexrohr führt zur gleichphasigen Schallabstrahlung von Membranvorderseite und Rohr, allerdings mit einer Laufzeitverzögerung. Beide Signale addieren sich, der Gesamtpegel wird erhöht.
Die Bass-Reflex-Box klingt lauter, aber „weicher im Bass“ .


Das Bandpass-Gehäuse
Das Bandpass-Gehäuse ist ein Ableger des Bass-Reflex-Gehäuses, strahlt den Schall jedoch nie direkt ab, sondern kommuniziert lediglich über Helmholtz-Resonatoren.

Abbildung 9: Bandpass-Gehäuse


Es handelt sich hierbei um ein Mehrkammergehäuse, dessen Volumen und Helmholtz-Resonatoren auf zwei (oder mehr) verschiedene Resonanzfrequenzen abgestimmt werden. Das Bandpass-Gehäuse wird ausschließlich in Discolautsprechern „zur Erzeugung der berüchtigten Bum-Bum-Bässe“ eingesetzt, zu HiFi taugt dieses Gehäuseprinzip auf Grund des fehlenden direkten Schallabstrahlers nicht.

Der Horn-Lautsprecher

Die Ursache, warum freistrahlende Membranen nur wenig Schalldruck produzieren, liegt darin, dass die Luft der Membran zu wenig Widerstand entgegensetzt, und Luftpartikel zur Seite ausweichen können. Man sagt: Die Impedanzanpassung der Luft zur Membran ist schlecht.


Abbildung 10: Hornlautsprecher
http://abi2005-mgl.de/deltar/horn.GIF

Das Horn vor der Membran zwingt die Luftmoleküle, der Membranbewegung zu folgen, es wirkt also als akustischer Impedanzwandler, da die Luft gezwungen wird, den Schallwellen einen höheren Widerstand entgegenzusetzen. Der Kennschalldruck (vgl. Kapitel 3.1.1.) des Horns kann „um mehr als 10 dB höher liegen“ , was für den Verstärker bedeutet, dass er im Vergleich zu einem Lautsprecherchassis ohne Horn nur ein Zehntel der Leistung zuführen muss, um den selben Schallpegel zu erreichen. Zu den Nachteilen zählen der meist „resonanzartige[…] Frequenzgang“ , und die „ausgeprägte Richtwirkung“ statt der erwünschten Kugelcharakteristik. Der Übertragungsbereich ist zudem sehr beschränkt, und reicht bei „9 cm Mundöffnung […] nur von 1,2 kHz bis etwa 15 kHz“ , wobei „dieses Horn […] nur von 2,5 kHz bis 4 kHz wirklich optimal“ arbeiten würde. Allgemein setzt man Hörner nur zur Hochtonwiedergabe ein, da „ein optimal dimensioniertes Bass-Exponentialhorn mit einer unteren Grenzfrequenz von 30 Hz […] mit rund 5 m Länge und einer Öffnungsfläche von 10 m² in kein Zimmer [passt]“ . Die Hornphysik ist zudem derart kompliziert, dass man Hörner vorwiegend im PA-Bereich einsetzt, wo es es hauptsächlich auf große Schallpegel ankommt. Hat man einmal ein Bass-Horn live erlebt, so ist man in der Regel sehr beeindruckt von den enormen erzielbaren und immer noch gut klingenden Schallpegeln.


Schöne Grüße
DeLTaR
Oohmm
Ist häufiger hier
#4 erstellt: 28. Feb 2005, 10:35
Hallo DeLTaR!

(kennst Du Jean Luc? - wenn nicht entschuldige bitte dieses Kommentar)

Vielen Dank für diesen gut umrissenen, angenehm zu lesenden und noch dazu vorbildlich übersichtlichen Beitrag!
- So hatte ich es mir erhofft!
Ich denke Du hast eine sehr schöne Basis geliefert, auf der man gut aufbauen kann!

Mir ist noch aufgefallen, daß in deinem Link ausversehen das Komma mit reingerutscht ist.
So geht er wohl: http://www.elektronikinfo.de/audio/lautsprecher.htm

- Die 20 Hz Rohrlänge der TML (Transmissionline) stellt mein Browser leider nicht dar.
In dem Zusammenhang kennt sich vielleicht jemand mit dem Umstand gut aus, daß man durch das in das Rohr eingebrachte Dämmmaterial etwas weniger Rohrlänge als für eine Frequenz berechnet braucht..
Möglicherweise kann ein TML Profi begründen, warum das Impulsverhalten einer TML nicht so gut sei.

Referenzdesign´s will ich noch hinzufügen:

Wie ich letzte Woche in einem anderen Thread (den ich leider nicht mehr auffinden kann) geschrieben hatte, (tommy_mac ein Design Student hatte den Thread "Boxenbau - eine materialfrage" hierzu eröffnet) würde ich eine Box Töpfern und mit einem E.J. Jord.. JX 92S Breitbänder versehen und als Basis für weitergehende Experimente nutzen.
Vielleicht auch einfach nur um mal zu hören wie es klingt.

Ich denke es ist hilfreich sich eine möglichst einfache Basis gleichbleibender Qualität zu schaffen von der aus man weitere Schritte unternimmt, deren Qualitäten sich anhand dieser Basis dann wohl leichter interpretieren lassen.

Ich mache diesen Einwurf bereits jetzt, weil ich es vorteilhaft fände, wenn jemand diese Referenzbox zur Verfügung stellen könnte und sich möglicherweise zu den Verschiedenen Gehäuse-Konstruktionsvarianten zumindest jeweils einer der ~100.000 Forumsteilnehmer motiviert fühl seine Lieblingsvariante zu erstellen.

Mein Traumkompromiss (der wie jeder Kompromiss ausdrücklich als Kompromiss zu verstehen ist) sieht eine Palette von Lautsprechern, die allesamt mit dem gleichen, m.E. am ehesten (Kompromiss!) geeigneten universell einsetzbaren, Breitbänder gebaut wurden vor.
Wenn jemand ein besseres Kompromiss Chassis kennt, bitte ich darum es vorzustellen!

Vielleicht haben dann alle an diesem Thema mitwirkenden Leute die Möglichkeit bei einem gemeinsamen (wenn erwünscht von mir organisierten) Treffen alle mit dem gleichen Schallwandler gebauten Konstruktionsvarianten Probezuhören!
(Wobei natürlich auch ein Vergleich zwischen vollaktiv, teilaktiv und passiv betriebenem Schallwandler interessant wäre).

Auf weitere Beiträge hoffend,
Oohmm
the_Crane
Neuling
#5 erstellt: 07. Jun 2005, 15:20
Tach

Interessanter Thread deshalb werd ich meinen Senf auch mal dazu geben

Also zu beginn ich bau selbst Boxen leider zu viele ich weiß so langsam nicht mehr so recht wo die hinsollen und ich hab auch diverse konstruktionen ausprobiert aber die mit abstand beste und beeindruckendste ist immer noch der Hornlautsprecher

ich habe irgendwoe den Plan für das Jordan Horn entdeckt und habe mir weil der originaltreiber 170€ kostet (und ein schüler nunmal ein recht begreniztes etat hat) den Breitbänder SQ-12 der Firma Ratho zugelegt (kostet nur 15€) und ich muss sagen diese Boxen mit einem materialaufwand von 50€ pro box sind so ziemlich da beste was ich gehört habe und übermäßig groß sind sie auch nicht (25x50x85cm) sowas geht in jedes wohnzimmer und diese boxen müssen auch was die lautstärke und vor allem den Tiefbass angeht kaum einen vergleich scheuen und das obwohl die treiber nur 11cm membrandurchmesser und 40W sinusbelastbarkeit haben.

Und zu den basshörnern:
ja die sind riesig (hab mir ebenfalls eins gebaut aber nur weil mir 120x60x60 cm garnicht do groß vorkam bis ich das gehäuse fertig hatte )
aber diese Basshorn hat einen wirkungsgrad und einen schalldruck ... einfach unbeschreiblich ungefähr vergleichbar mit ferrari fahren

aber man braucht so ein Horn überhauptnichtmehr wenn man zwei der oben beschriebenen hörner hat (in meinem zimmer (ca 45m²) bringen die wirklich gut druck und das bei einem wie schon gesagt exzellenten klang am allerschönsten klingen sie aber immer noch an einem Röhrenverstärker und da reichen auch 2x7 Watt (von einem TFK OPUS 2550)

Ich muss alles in allem sagen Hörner mit breitbändern sind so ziemlich das beste sowohl für den privaten bereich als auch für PA-Anwendungen. sie sind nur leider wenn man sie nicht selbst baut unerschwinglich teuer (ca 300€ pro stück)

Gruß
Chris

PS: vielleicht stell ich die tage ein paar bilder online... ich werd sie hier verlinken
richi44
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 02. Jul 2005, 14:22
Zu Del TaR's Beschreibungen und the_Crane's Horn gibt es noch ein paar Ergänzungen.
Zuerst mal: Wie funktioniert der Lautsprecher? Er ist eigentlich ein "Elektromotor" mit Membrane. Folglich sollte man sich mal den Elektromotor etwas ansehen.
Nhemen wir ein kleines Batteriemotörchen aus einem Spielzeug. Wenn wir es ausbauen, dreht es mit einer Geschwindigkeit, die von der Battreiespannung abhängig ist, im eingebauten Zustand dreht es langsamer, weil das Getriebe und all das Zeugs das Motörchen belastet. Wie schnell es unter Last deht, hängt von der Belastung, der Spannung aber auch vom Motor selbst ab.
Das Ding hat einen Dauermagneten aussen und einen Rotor mit der Wicklung. Und zusätzlich die Stromzuführung über den Kollektor, der auch beim Drehen die Wicklungen entsprechend umschaltet.
Warum dreht das Ding? Weil in der Wicklung ein Magnetfeld entsteht, das auf der einen Seite vom feststehenden Magnetfeld angezogen wird, auf der anderen Seite abgestossen. So bewegt sich der Anker und durch die Umschaltung am Kollektor passiert das wieder und wieder...
Aber was passiert, wenn wir das Ding ohne Batterie von Hand drehen? Es liefert Spannung. Und das drehzahlabhängig.
Wenn wir nun den Motor an die Batterie klemmen, dreht er. Und weil er dreht, liefert er selbst Spannung. Und zwar dreht er so schnell, dass er fast soviel Spannung liefert, wie die Batterie. Dies liegt daran, weil der Wicklungsdraht durch das Magnetfeld bewegt wird. Und je stärker das Magnetfeld und je schneller die Bewegung, desto höher die Spannung. Wenn wir den Strom des Motors im Leerlauf messen, ist er sehr klein. Wenn wir den Motor nun belasten, sinkt seine Drehzahl und damit die Spannung, die er erzeugt und die wir von der Batteriespannung abrechnen müssen. Und damit bleibt eine höhere Spannung am Anker übrig. Und weil er einen Drahtwiderstand hat, fliesst auch ein höherer Strom durch den Anker aus der Batterie. Und demzufolge eine höhere Leistung.
Was passiert aber, wenn wir das äussere Magnetfeld schwächer machen? Der Motor hat eindeutig weniger Kraft. Unter Last dreht er noch langsamer und verbraucht damit mehr Strom und mehr Leistung. Aber im Leerlauf muss er schneller drehen, damit er die nötige Gegenspannung erreicht, die die Batteriespannung kompensiert. Denn durch das schwächere Magnetfeld braucht es eine höhere Drehzahl, um eben diese Gegenspannung aufzubauen.

Jetzt (zurück) zum Lautsprecher.
Wenn wir einen heutigen Breitbandlautsprecher in eine Schallwand oder ein geschlossenes Gehäuse einbauen, passiert das, was Del TaR beschrieben hat. Wenn wir aber einen 50 jährigen Lautsprecher verwenden, sieht es anders aus. Da er einen schwachen Magneten hat, macht er bei schwacher Belastung grössere Auslenkungen, denn die braucht er, um die Gegenspannung zu bilden. Im Bass ist die Auslenkung also mit Sicherheit wesentlich grösser als beim heutigen Modell. Dies, weil er in der Schallwand nicht durch die Strahlungsdämpfung der Luft gebremst wird. Bei mittleren und hohen Frequenzen wird er aber leise, weil sein effektiver Wirkungsgrad schlecht ist und er durch die Luft und die Membranmasse sehr schnell gebremst wird.
Also, dieses Ding hat in der offenen Schallwand einen überdurchschnittlichen Bass und mässige Mitten und schwache Höhen. In einem geschlossenen Gehäuse oder irgend einer anderen Gehäuseform wird er durch die eingeschlossene Luft so sehr gebremst, dass nichts mehr vernünftiges kommt. Selbst mit einem Horn wird er nur leiser, nicht lauter.
Und damit zum Horn.
Es ist bekannt, dass das Horn eine Drucktransformation erzeugt. Das bedeutet, dass beim Lautsprecher eine kleine Membranbewegung mit einem hohen Druck, an der Hornöffnung, also am Zuhörer-Ende, eine grosse Luftbewegung mit niedrigem Druck entsteht. Dazu muss aber das Verhältnis von Horndurchmesser zu Schallwellenlänge stimmen. Stimmt es nicht, so ist diese Drucktransformation nicht mehr vorhanden. Das bedeutet, dass der Lautsprecher NICHT in der Lage sein muss, grosse Auslenkungen zu fabrizieren, sondern dass er einen hohen Druck erzeugen kann. Er muss also entsprechend gebaut und mit einem starken Magneten ausgerüstet sein.
Aus diesem Widerspruch ist es auch nicht möglich, vernünftige Basshörner zu bauen. Diese müssten Durchmesser von 6m haben, was schon ein wenig happig ist...
Kleinere Hörner können zwar den Bass auch wiedergeben, aber eben nicht mehr in Horn-Art, sondern wie eine normale geschlossene Box. Es sind also plötzlich grosse Membranauslenkungen gefordert, die der Tieftöner nicht liefern kann und weshalb er dann deutlich verzerrt.
Weiter muss man bei Hörnern daran denken, dass sie eigentlich geradlinig sein müssten, weil jede Kurve zu Störstellen und damit zu Resonanzen führt. Nur ist eben ein gerades Horn genannter Grösse nicht nur gross im Durchmesser, sondern auch in der Länge. Der typische Hornklang (mit all seinen Verzerrungen) ist weitgehend eine Folge der mehrfachen Faltung innerhalb des Gehäuses und eigentlich abzulehnen.

Fazit: Nicht jeder Lautsprecher ist für ein geschlossenes oder Bassreflexgehäuse geeignet udn nur wenige sind horntauglich und können dort ihre Vorzüge ausspielen.
the_Crane
Neuling
#7 erstellt: 03. Jul 2005, 08:42
tach

also der von mir verwendete Breitbänder ist für hörner gedacht (hat auch nen riesigen magneten für des mini ding.

ja und was zu den von dir genannten nachteilen:

die meisten waren mir klar und irgendwie war ich auch von dem konzept kein wenig überzeugt bis das erste fertig war und ich muss sagen es ist einfach genial und faszinierend was für einen wirkungsgrad die dinger haben. Und zu deiner geschlossene box hypothese beim tiefbass: kann des sein? ch halt des für schwer weil die wellen sich ja auch kurzschließen und zwar wie bekannt in abhängigkeit von der wellenlänge und dem weg den sie laufen muss d.h. dass bei einem 3m (ungefährer laufweg bei meinen) horn sich 110hz kurzschließen würden. aber es kommen auch noch weit tiefere frequenzen raus ich nehm an wegen eben dieser transformation , da die welle die aus der öffnung kommt viel bewegung und wenig druck hat die die aber an der vorderseite des lautpsrechers entsteht einen hohen druck ... somit hört man fast nur die welle die durch das horn kommt und das horn verstärkt ja auch unterhalb der grenzfrequenz (denke ich zumindest) nicht ganz so stark wie an der grenzfrequenz aber es sollte ein gewisser verstärkungseffekt auftreten.

so und nun zu einem der nachteile der mir wirklich ein wenig auf die nerven geht:
die meisten hörner haben nach hinten eine bessere bassabstrahlung als nach vorne was eine eckaufstellung nötig macht damit diese wellen in den raum reflektiert werden und da die wände mit dem lautsprecher dann ja nochmal einen art horn bilden (ziemlich offen und etwas schwer vorzustellen aber es scheint ja zu funktionieren). und wenn man effektiv nur eine wirklich nutzbare ecke hat kann das schon ein wenig nerven aber wenn man diese ecken hat is das kein problem denke ich.
mein fazit: sie klingen einfach schön und des zählt doch bei boxen egal was messungen sagen usw es kommt trotzdem immer auf subjektive betrachtungen an. ich wollte auch nie behaupten dass hörner DAS absolute sind aber sie sind eine nette alternative zu den überall verbreiteten bassreflex boxen bzw den geschlossenen boxen. hab mich da wohl etweas weit aus dem fenster gelehnt in meine euphorie oder so


Gruß
richi44
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 03. Jul 2005, 09:22
Zur offenen Schallwand: Der verwendete Lautsprecher war ein 26cm-Modell von Philips aus dem Jahr 1940. Das in einer Schallwand von ca 60 x 60 cm. Ein modernes Chassis von 25 cm hat da im Verhältnis weniger Bass. Dass bei beiden der akustische Kurzschluss wirkt, ist klar. Aber bei der alten Tröte kommt halt immer noch mehr als beim Modernen. Das ist erstens logisch und zweitens nachprüfbar.

Ich habe nie bezweifelt, dass Dein Breitbänder geeignet sei. Du hast ja keine Angaben gemacht, folglich "im Zweifel für den Angeklagten". Ich habe aber die generellen Probleme aufgezeigt und gesagt, dass nicht alles für Hörner geeignet ist. Ich käme nämlich nie auf die Idee, einen Peerless Sub mit 25mm linearem Hub in einem Horn einzusetzen. Dieser Hub nützt bei einem Horn nichts, solange von Abmessungen und Frequenz die Kiste auch als Horn funktioniert. Im Gegenteil.Ein solcher Tieftöner hat einen schlechten Wirkungsgrad und ist damit nicht in der Lage (siehe mein Motor-Vergleich mit schwachem Magneten), den nötigen Druck zu liefern. Was geht, ist ein hart eingespannter Tieftöner mit kleiner linearer Auslenkung und entsprechend höherem Wirkungsgrad. Da durch das Horn eine Drucktransformation stattfindet, wird die Membran derart stark bedämpft, dass die Eigenresonanz des Lautsprechers uninteressant ist. Das Ding macht Power.
Aber wenn das Horn zu klein ist, müsste der Lautsprecher plötzlich die normalen Funktionen übernehmen, also grosse Auslenkung und tiefe Resonanz. Und damit ist er dann überfordert. Da rumpelt er dann nur noch vor sich hin, ohne wirklich zu klingen.
Dass eine Box (jede Konstruktion) in einer Zimmerecke eine Bassverstärkung erfährt, ist bekannt und hat mit der normalen Bassabstrahlung (kugelförmig) und der jetzt gerichteten Abstrahlung (1/8 Kugel) zu tun. Weiter wird das Horn vergrössert, sodass es wirklich in der Lage ist, bis zu tiefen Frequenzen als Horn zu funktionieren. Dies alles ist wie gesagt bekannt und hjat mit dem Hornklang direkt noch nichts zu tun.
Positiv am Horn ist, dass die Unzulänglichkeiten eines Lautsprechers durch die extrem starke Bedämpfung durch die Luft im Horn fast vollständig verschwinden. Beispiel: Niemand käme auf die Idee, eine 5 cm Alukalotte als Hochtöner bis 25 kHz zu bauen. Die Masse wäre eindeutig zu hoch und Membranresonanzen unabwendbar. Im Tannoy Koax ist aber ein solcher Hochtöner in einem Druckkammerhorn eingebaut. Nur wurde da wiederholt gebastelt und probiert, bis das einigermassen funktionierte. Und mit jedem neuen Modell wird wieder neu "erfunden". Und bei tieferen Frequenzen, also im Mitteltonbereich, wo das Ohr empfindlicher ist, braucht es hunderte von Versuchen, bis der Klang einigermassen passt. Es ist nämlich bekannt, dass konische Hörner einen relativ geringen Klirr haben, dafür aber eine schwache Drucktransformation und dass Exponentialhörner umgekehrt eine gute Transformation und einen hohen Klirr haben. Also gilt es, die Vor- und Nachteile abzuwägen und das Horn für die Transformation, den Klirr, die Resonanzen und damit den Klang zu optimieren.
Zu bedenken ist noch im Zusammenhang mit dem Wirkungsgrad, dass ein Backloaded Breitbandhorn den Hornteil eigentlich nur im unteren Mitten- und Bassbereich nutzt. Im oberen Bereich wirkt der Lautsprecher als Direktstrahler. Folglich hat das Horn keine wirkungsgradsteigernde Funktion, denn in den Höhen wirkt es nicht. Da muss der Wirkungsgrad schon vorhanden sein. Die Steigerung kann nur im unteren Bereich stattfinden, wo der Lautsprecher keinen Schalldruck erzeugen kann, weil er zu wenig weit auslenkt.
Es ist daher "falsch", von einer Wirkungsgradsteigerung bei einem Horn auszugehen. Das ist in den meisten Fällen nur zum Teil richtig.
Was richtig ist, dass durch die starke Bedämpfung Lautsprecher verwendet werden können, die relativ leichte Membranen besitzen und im Normalfall zu Teilschwingungen neigen. Solche Chassis haben eine sehr rasche, spontane "Ansprache", im Gegensatz zu Lautsprechern mit relativ hoher Masse. Zusätzlich bewirkt die Dämpfung eine Verringerung der Massewirkung. Daher werden Hörner als spontaner empfunden. Je nach Musikart ist das rasche Ansprechen oder die ausgeglichene klangliche Wiedergabe entscheidend und dementsprechend spielt das Horn seine Vor- oder Nachteile aus.
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