AL 130 - Erfahrungen mit Bedämpfung

[Cpt.Baseballbatboy]

Original geschrieben von SvenT
wollen wir eine harte, oder eine biegesteife membran

Zitat aus der Wikipedia:

Die Definition der Härte ist anders als bei der Festigkeit, wo von der Widerstandsfähigkeit eines Stoffes gegenüber inneren oder äußeren Kräften gesprochen wird. Bei der Härte definiert man die Widerstandsfähigkeit eines Stoffes / Körpers, dem Eindringen eines anderen Stoffes / Körpers entgegenzuwirken.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Härte

Da sind also Unterschiede.

eine biegesteife membran ließe sich auch mit einem kunststoff-schaum, oder einem papier-sandwich-aufbau realisieren

Ja, warum auch nicht. Ist in der Herstellung eventuell auch billiger (weil einfacher) als eine Keramikmembran. Aber darüber sollen sich andere den Kopf zerbrechen.

Original geschrieben von spendormania
Wenn Du meinst, das mit Weiche zu hören, muss es sich auch mit Weiche messtechnisch nachweisen lassen.

Mit ARTA nur indirekt, über die Klirrmessung. Das Ausschwingen des Klirrs zu berechnen habe ich bei ARTA noch nicht entdecken können.

Gruß
Cpt.

[Fred'l]

Das gute an den steifen Membranen ist doch gerade, dass sie nicht bedämpft sind. Beim Dämpfen wird ja Körperschall in der Membran absorbiert, da weiß man nie genau, was da so nebenbei auch von der Musik verschluckt wird.

Das Gute an steifen Membranen ist einfach ihre Steifheit! ;-))

Sie einen Nutzfrequenzbereich bieten, innerhalb dessen sie sich nahezu kolbenförmig und eigenresonanzfrei bewegen lassen, ohne dass etwas bedämpft werden müsste. Man muss nur genug Abstand von den Materialresonanzen halten, praktisch früh und steil trennen, damit möglichst wenig elektrische Signalenergie sie anregen kann. Diese relativ tieffrequenten Materialresonanzen sind bei Metallmembranen bekanntermaßen physikalisch und konstruktionsbedingt nicht in - ja, gewünschtem Maß zu verhindern, wie veröffentlichte Messungen immer wieder zeigen, im Gegensatz zu harter Keramik oder nahezu rein konstruktiv wie bei Sandwichmembranen, z.B. von Eton (Steifigkeit in der 3. Potenz - der Membrandicke). Effektive Membranprägungen würden die Alufolie auch steifer machen, leider sieht man das - außer wieder bei Thiel - nur bei kleinen Hochtonkalotten.
Dafür ist eine gewalzte oder gezogene Folie aus einer Alulegierung ähnlich Papier und Plastik eben deutlichst billiger in der Herstellung als "Hexacone" und Brennkeramik.


Partielles Bedämpfen finde ich sinnvoll (prinzipiell so, wie es hermes gemacht hat), um die mittlere Qualität (a.G. der Resonanzeigenschaften) einer AL130-Alumembran mindestens noch etwas zu optimieren. Einige Hersteller machen das ja auch, z.B. Thiel ziemlich konsequent und aufwendig bei seinem Alu-Breitbänder. Und so lange die Nutzfrequenz auf vielleicht zwei Oktaven unterhalb der Metallresonanzen eingeschränkt wird, werden auch keine "Details verschluckt" respektive in den oberen Nutzfrequenzen bedämpft, was die elektrische Tiefpasstrennung der Weiche und die mechanische Tiefpasstrennung der Sicken- und Zentrierspinnen-Aufhängung (Roll-Off) nicht sowieso - und meistens ja auch gewünscht - bedämpfen würde. Mit der partiellen Bedämpfung wird das einfach weiter optimiert, meßtechnisch und vor allem gehörmässig nachweisbar.

Ich kann hermes' Klang-Aussage nachvollziehen, da ich mit hübsch sauber herzeigbar ;-) ausgestanzten Kautschukschaum-Ringen, auf die Dustcup und teilweise rundum auf die Membran des AL130 aufgeklebt (damals, als der AL130 herauskam) ausgiebig experimentiert hatte und zu ähnlichen Resultaten kam und diese hiermit gerne bestätige.

Das Besondere an diesen fiesen Resonanzen ist zudem, dass sie sich eben nicht alle durch irgendeine Weichenschaltung vollständig bekämpfen lassen.

Ich würde nicht sagen, irgendwelche, es sollte sich um eine gezielte, ursächlich wirkende elektrische Bedämpfung mit Tiefpässen, Saug- oder Sperrkreisen für geringere Anregung der Resonanzen handeln. Plus mechanisch mit Dämmmaterialien an resonierender Stelle für ebenfalls unterdrückte Resonanzanregung. Wenn eine Autokarosserie dröhnt, hilft ja auch gezieltes Bedämpfen (Filzen, Ausschäumen) des dünnen Karosserieblechs und natürlich niedrige Motordrehzahl.

Mann kann deutlich erkennen, dass das Ausschwingen [bei Klebeband-bedämpfter Teilfläche der Membran] einer der beiden Hauptresonanzen viel schneller geht.

Und (/oder?): Für längeres Nachschwingen hoher Resonanzfrequenzen fehlt ja bereits der von Bedämpfungsmaterialien absorbierte Teil anregender Primärenergie!
Ein interessanter Vergleich ist Gummimatte auf Metallrost, verhindert unschöne, metallische Geräusche beim Anregen=Schuhe abtreten. Der Vergleich hinkt insofern NICHT, als der Antrieb (Schuh) direkt auf das Bedämpfungsmaterial (Matte) einwirkt, und nicht auf das Metall - "solche" Chassis werden tatsächlich hergestellt, Antriebsspulenträger und Membran sind dort durch eine ausgesucht elastische Plaste nahe des Membranhalses entkoppelt, so dass Membranresonanz anregende, hohe Frequenzen durch diese mechanische Tiefpassfilterung gleich gar nicht oder eben nur noch abgedämpft die Membran erreichen. Für Metallmembranen könnte das sicherlich eine sehr gute Lösung sein. In vielen Fällen bewirkt bereits ein langer Schwingspulenträger ähnliches für den Roll-Off, wenn auch meistens leider noch nicht bei tief liegenden Metallmembranresonanzen.

Grüße vom
Fred'l

[kceenav]

Original geschrieben von SvenT
wollen wir eine harte, oder eine biegesteife membran

Soweit mein Verständnis reicht - was vermutlich nicht sehr weit ist.. -, ist die Biegesteifigkeit als solche, für sich allein gesehen, kein hinreichendes Kriterium für eine "ideale" Membran.

Denn es wird Materialien geben, die durchaus recht biegesteif sind, dies aber nur bei eher "statischer" Belastung - mit anderen Worten: nur bei "tiefen" Frequenzen.

Ähnlich dürfte es sich bei der Härte verhalten - wobei der Gedanke naheliegt, dass Materialien, denen man insgesamt eine hohe Härte bescheinigen kann (insgesamt! - die also nicht nur z.B. eine dünne harte Beschichtung aufweisen), auch in aller Regel ziemlich steif sein werden.

Wesentlich ist vermutlich die Schallgeschwindigkeit im jeweiligen Material ...
Je höher diese ist, umso weiter "hinauf" erstreckt sich der Bereich (annähernd) kolbenförmiger Arbeitsweise.

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@hermes:

Deine Experimente finde ich schon interessant. Das gilt sogar auch für die zugehörigen Klangeindrücke. Aber, um es mal klar auszusprechen, ich bin vorläufig noch keineswegs überzeugt, dass das, was Du als "Metallklang" deutest, auf einen "objektiven" Mangel in der Wiedergabe zurückzuführen ist - schließlich gibt's 'ne Menge Leute, die ganz offenbar diesen Materialklang NICHT wahrnehmen.

Ein seriöser Hörtest, der Deine Eindrücke bestätigt, steht noch aus ... Und ggf. müsste im Anschluss an den Nachweis eines Alumembran-Eigenklangs auch erst noch "objektiv" bestätigt werden, dass Deine Bedämpfungsmaßnahme die klangliche Wirkung hat, die Du unterstellst.

Alles nicht so einfach ...

[Cpt.Baseballbatboy]

Original geschrieben von Fred'l
Ich würde nicht sagen, irgendwelche, es sollte sich um eine gezielte, ursächlich wirkende elektrische Bedämpfung mit Tiefpässen, Saug- oder Sperrkreisen für geringere Anregung der Resonanzen handeln.

Stimmt. Gezielt wäre ein steiler Tiefpass mindestens 2 Oktaven unterhalb der Membranresonanz. Nur so lassen sich die Klirrkomponenten wirksam unterdrücken. Will man bei K5 auch noch sichergehen, dann muss man noch ein wenig tiefer gehen.

Heißt für den AL130: Trennung spätestens bei 1,5kHz, und dann wenigstens 2. Ordnung. Hat man Angst vor K5, dann muss schon bei 1kHz Schluss sein.

Irgendwie kommt mir da mechanisches Bedämpfen sinnvoller vor.

Gruß
Cpt.

[tiki]

Hallo,

Farads Einsprüche zum minimal zulässigen Mikroabstand kann ich insofern bestätigen, dass die Nahfeldmessung grundsätzlich nur für niedrige Frequenzen geeignet ist, bei denen die Chassisabmessungen deutlich unterhalb der Wellenlänge liegen (steht bestimmt auch in der einschlägigen Literatur).

Mit Farads Hinweisen landet man bei üblichen Mikrofonstirndurchmessern von >10mm im cm-Bereich. Hier aber beeinflussen die unterschiedlichen Schalllaufzeiten von den einzelnen Membranbereichen per Interferenz den Gesamtschalldruck am Mikrofon. Das hat sich bei einem 100mm-Testchassis so geäußert, daß sich eine +10dB-Resonanz im "Fernfeld" zu einer steilen Senke im mm-Abstand wandelte.

Ganz grob habe ich gestern etwa 125mm (1/8 Meter ) an dem Chassis als "optimalen" Messabstand erspielt, um sowohl Raumeinflüsse, als auch besagte Interferenzen so niedrig zu halten, dass sinnvolle Messungen im Mittelltonbereich (ca. 500Hz bis 6kHz) möglich scheinen.

Auch Cpt. muß ich zustimmen, die erwähnte Resonanz um 4kHz inklusive derer Harmonischen(!) läßt sich mit einem Zweitonsignal 55Hz/440Hz gut anregen, das sind knapp 3 Oktaven darunter (Bild schon gezeigt).

Übrigens kann so eine Resonanz ganz verschiedene Ursachen haben und muß keineswegs nur in der Membran zu suchen sein. Testweises (nicht rückstandsfreies) Dichtbandaufkleben auf erwähnte Chassismembran brachte nahezu keine Änderung.

Mit der oben erwähnten Schallgeschwindigkeit in der Membran ist wohl die Transversalwellenfortpflanzung gemeint, denn die führt zur mechanischen Phasenverschiebung der äußeren Membranbereiche gegenüber den inneren (was normalerweise ein stetiger Vorgang über die Frequenz ist) und hierfür ist die Biegesteifigkeit und Membranmasse (auf die Fläche bezogen) maßgeblich.

Gruß, Timo

[Fred'l]

Original geschrieben von Cpt.Baseballbatboy
Heißt für den AL130: Trennung spätestens bei 1,5kHz, und dann wenigstens 2. Ordnung. Hat man Angst vor K5, dann muss schon bei 1kHz Schluss sein.

Ohne weitere Massnahmen und nur 2. Ordnung Tiefpasssteilheit mag das stimmen. Mit einem nicht zu schmalbandigen Serienresonanzkreis etwas links neben der Hauptresonanz von ca. 7kHz, einigen wenigen, aber gezielten mechanischen Bedämpfungen der Membran und mindestens dritter, besser vierter Ordnung getrennt, muss man sich vor 2kHz (-3dB) nicht fürchten, sondern eher den Hochtöner unter Beobachtung stellen (Ein beliebiger HT mit fc=2kHz verzerrt bei 2,5kHz wegen der Nähe zu fc bereits mehr, als ein so modifizierter AL130).

Wenn ich noch anfügen darf: weiter oben genannte, DIY herstellbare Bedämpfungsringe (sofern man sich einfaches Stanzwerkzeug aus Stahlrohr auf der Drehbank selbst herstellen kann), plus zwei mechanische Maßnahmen, die nur vom Hersteller geleistet werden können, nämlich Prägung der Membran und Entkopplung von Membran und Schwingspule, sollte den AL130 auf > ~ 2.5kHz trennbar treiben, wie es z.Zt. nur höher von dem Amerikaner Thiel mit einer Alumembrane im Koax SCS3 erreicht wird. Freuen würden ich mich vor allem über die Bezahlbarkeit einer solchen AL130-Weiterentwicklung oder MK-Version.

Grüße

[Moppel]

Ich kann mir schlecht vorstellen, dass eine elastische Verklebung Schwingspule/Alumembran so das Gelbe vom Ei ist. Da hätte man ja eine Feder zwischen den beiden Teilen und könnte gleich auf Papp- oder PP Membran umschwenken.

Wegen dem beschriebenen "metallischen" Klang der Hartmembranen: Ich kann dem nicht zustimmen. Es fehlt halt das angenehme soft-rund-pappseidige Gesounde der Dämpfmembranen.

Gruß,
Moppel

[Cpt.Baseballbatboy]

Ich habe mich nur auf elektrische Filter bezogen. In beiden Beiträgen. Kann man mechanisch der Dämpfung auf die Sprünge helfen, sind bessere Ergebnisse möglich.

Verzichtet man darauf, aus optischen und/oder praktischen Gründen, steht man vor dem Dilemma, einen Alutöner nicht hoch genug trennen zu können, um den HT nicht zu Absurditäten zu zwingen.

Das absolute Maximum einer Trennfrequenz ohne mechanischer Bedämpfung bei einem Metaller ist Resonanzfrequenz geteilt durch 3. Und dann muss sehr steil getrennt werden. Anders kommt man dem erhöhten Klirr an der Stelle nicht bei.

Im übrigen sind extrem biegesteife Membrane gerade im Mittelton gar nicht unbedingt wünschenswert. Die fangen nämlich oberhalb von ka=1 (das sind bei einem 13er 1-1,2kHz) ziemlich stark zu bündeln an. Wenn man dann bei (vielleicht möglichen) 2kHz trennt, ist es schon ziemlich kompliziert, einen HT anzubinden, und trotzdem ein konstantes Bündelungsmaß zu erreichen. Klappt vielleicht gerade noch mit einem Waveguide, allerdings müsste der dann schon recht ausladend sein, und schon hat man HT und MT weit auseinander, usw...

Also muss man den MT etwas biegsam gestalten, dann ist der Grenzwert nicht bei ka=1, sondern vielleicht bei ka=1,4 oder höher. Das macht die Sache schon einfacher.

Meine bescheidenen Physikkenntnisse sagt mir jedoch, dass diese Biegsamkeit wiederum für niedriger liegende Resonanzen verantwortlich ist (Geschwingkeit der Transversalwelle sinkt).

Man steht also vor dem Dilemma, einen einfachen Übergang zum Hochtöner zu erreichen, und trotzdem die Resonanzen gering oder weit außerhalb des Übertragungsbereiches zu halten.

Eine Lösung lautet: biegsame Membran und die Resonanzen dämpfen. Warum sich also die unsinnige Arbeit machen, einen Metaller zu bauen um ihn dann nachträglich zu bedämpfen, wenn man das auch mit ner guten Pappe haben kann?

In dem Zusammenhang finde ich übrigens die neuen Chassis von Fostex interessant, die eine sehr biegesteife Membran (aus Papier!) mit geringen Resonanzen erzeugen, indem sie der eine etwas wild aussehende Struktur (FEM-modelliert) geben.

Was hat eigentlich Entkopplung von Membran und Schwingspule zu bedeuten? Noch ein mechanischer Schwingkreise, der lustig vor her resonieren darf?

Hab ich eigentlich schon mal erwähnt, dass ich kein Freund von Metallern bin? Eigentlich kommen die bei mir nur als HT in Frage, weil die in der Regel länger breit abstrahlen als ihre gewebten Kameraden. Und die Resonanzen da irgendwo oberhalb von 20kHz stören auch niemanden, die dadurch erzeugten Verzerrungen liegen unterhalb jeder Hörschwelle (Warum? Weil der Klirr Spektralanteile oberhalb unseres Hörbereichs erzeugt. Nur IM könnte sich irgendwie in niedrigere Gefilde einschleusen).

Gruß
Cpt.

[Fred'l]

Ich kann mir schlecht vorstellen, dass eine elastische Verklebung Schwingspule/Alumembran so das Gelbe vom Ei ist. Da hätte man ja eine Feder zwischen den beiden Teilen ...

Die Feder ist mit der Membranmasse als frequenzselektiver mechanischer Schwingkreis 2. Ordnung so gewollt, daraus ergibt sich ein gewünschtes Tiefpassverhalten. Die Betonung liegt auf ausgesucht elastisch, Grenzfrequenz zwischen sinnvollem Nutzbereich und Membranresonanzen (natürlich ist das kein hüpfendes Etwas, was den FQB schon früh begrenzte). Im Übrigen ist diese Feder immer vorhanden (und nimmt Einfluss auf den Rolloff), denn die gesamte Schwingeinheit ist grazil und nachgiebig, mehr als man sich das vielleicht vorstellen kann.

... und könnte gleich auf Papp- oder PP Membran umschwenken.

Das könnte man (und tut es auch), aus den genannten Gründen; dass früh resonanzanfällige Metallmembranen geradezu davon provitieren müssen, liegt auf der Hand. Leider entzieht sich diese Technik dem Anwender, da er das nicht einfach zusammenlöten kann.

Grüße

NT: Sozusagen der patentierte "Ur-Ahn" des Prinzips, inzwischen vor allem durch eine bekannte, englische Lizenznehmerfirma weiterentwickelt worden ...

[Cpt.Baseballbatboy]

Achso, den Pfleiderer meinst Du. Das fass ich nicht an, das ist mir zu heiß. Weißt Du, wenn das ordentlich funktionieren würde, dann wär der Typ reich und bräuchte nicht mehr so eine Webseite betreiben.

Wie kommt man eigentlich auf solche Ideen? Etwas mechanisch (schön nicht-linear) lösen, was elektrisch besser funktioniert?

Ich bleib bei meinen Pappen. Da weiß ich, was ich hab.

Gruß
Cpt.

[Fred'l]

Nein, den Pfleiderer nenne ich nur, weil der hier keine Relevanz als Konkurrent besitzt (eine nette Villa in Stuttgart aber schon, falls das hier zu den "Argumenten" gezählt wird).
Die britische Firma sollte hier genannt werden?
Im Grund bräuchte man sich allerdings weder mit dem Einen noch dem Anderen befassen, das Wirkprinzip allein ist - nur mal zum Nachdenken vorgestellt - spannender, zumal es in praktisch jedem Chassis vorkommt. Es sei denn, es wäre ein "ideales".

Grüße

[Moppel]

Wie sagte es einst so schön Meister Lansing (JBL):

"A speaker is 90% glue"



Gruß,
Moppel

[Fred'l]

Wie kommt man eigentlich auf solche Ideen? Etwas mechanisch (schön nicht-linear) lösen, was elektrisch besser funktioniert?

Wie? Na, seltsame Frage. Vermutlich dadurch, indem man sich damit befasst. Wenn Dir eine elektrische Massenabkopplung zwischen den inneren Teilen einer Membran und den resonanzanfälligen äusseren Bereichen gelingt, könnte dein Traum vom reich werden gut und gerne in Erfüllung gehen ;-) Du hättest nicht nur Resonanzen (und Klirrfaktoren) unterdrückt, sondern gleichzeitig das Bündelungsverhalten stark verbessert. Die schlechte Nachricht für Dich: Mindestens ein hervorragendes Chassis dieser Sorte (natürlich mit Alumembran) existiert, leider ist es deutlich besser als der "Rest" und damit letztlich zu teuer.
Unsereins hofft auf eine Firma mit Know How, die bezahlbare, gute und natürlich innovative Qualität anbietet.

[Cpt.Baseballbatboy]

Original geschrieben von Fred'l
Wenn Dir eine elektrische Massenabkopplung zwischen den inneren Teilen einer Membran und den resonanzanfälligen äusseren Bereichen gelingt, könnte dein Traum vom reich werden gut und gerne in Erfüllung gehen ;-)

Klar, kein Problem. Ich nehme einen kleinen Hochtöner und ersetze mit dem die Dustcap des (T)MTs.

Voila! Äußere Bereich im Hochton abgekoppelt, und untenrum genügend Membranfläche. Trennung erfolgt elektrisch.

Gibts schon? So ein Mist, muss ich woh weiter darben.

Es gibt viele schöne Ideen auf der Welt, und manchmal sogar zwei Lösungen für ein Problem. Wenn man mal die Welt des Marketings außen vor lässt, dann setzt sich auch die praktikablere Lösung durch. Und genau deswegen kriegt diese mechanische Abkopplung kein Bein an die Erde. Weil die Koax-Lösung praktikabler ist.

Ach, und was die Verzerrungen durchs Metall angeht: dann nimmt man eben Pappe. Die kann man auch silbern anmalen, oder Alufolie draufkleben, dann siehts wenigstens so aus wie Metall, hat aber nicht die Nachteile. So einfach ist das.

Gruß
Cpt.

[Fred'l]

Weil die Koax-Lösung praktikabler ist.

Für das Thema AL 130 - Erfahrungen mit Bedämpfung gewiss ohne Relevanz.