Welche Daten muss ein Horntreiber haben?

[Herbert]

Mal angenommen, P.Krips hätte recht:

Was ist an der Bündelung bei Hornlautsprechern auszusetzen?

Nicht die Wände sondern der Hörer soll beschallt werden. Zudem ist eine breite Abstrahlung eher kontraproduktiv: Durch den erhöhten Anteil an Raumreflektionen im diffusen Schallfeld wird der Klang verfälscht.

Hier ein interessanter Link zu diesem Thema:
http://soundgalerie.de/stageaid/stages3.html

Gruss
Herbert

[Tomtom]

Hallo,

@Krips: hm, ich denke, man kan die Kritik aber auch übertreiben.

Der vorgeschlagene Versuch kann im übrigen sehr viel weniger aufwendig von jedermann daheim selbst angestellt werden:

Zwei identische Treiber mit jeweils der gleichen Eingangsleistung beschickt, einer meinethalben in einer BR-Box, der andere in einem Horn.
Zu messen ist der Schallpegel im Diffusfeld innerhalb eines geschlossenen Raumes. Da hier alle raumbedingt irgendwie reflektierten oder gestreuten Schallanteile mit im Spiel sind, ist dies eine effiziente Methode.
Der Standort des Meßmikros wäre hierbei wenigstens um das 2-fache des Hallradius vom Lautsprecher entfernt neben dem Lautsprecher.
Ist die Effizienz eines Hornes gleich des BR-Systems bei identischer Eingangsleistung, dann muß zwangsweise der Pegel im Diffusfeld gleich groß sein.
Ist der Pegel höher, dann kann offenbar der Hornlautsprecher mehr der aufgewendeten Energie in Schallenergie umsetzen, was der theoretischen Forderung entspräche.

(Ich würde einen Abstand von 3m in einem normalen Raum als angemessen betrachten. Um ganz sicher tief im Diffusfeld zu messen, sollten absorbierende Materialien möglichst noch entfernt werden. Das reduziert den Hallradius weiter und vergrößert die Gewißheit, im reinen Diffusfeld zu messen.)

Selbst mit nicht geeichten oder eingemessenen Meßvorrichtungen sollte eine erhebliche Überlegenheit des Hornprinzips auf diese Art nachweisbar sein.
Ist sie es nicht, dann werden auch ausgefeiltere Meßtechniken wahrscheinlich nicht zum Ziel führen.

Da diese Messung nun nicht sonderlich genau sein muß und zugleich sehr einfach zu realisieren ist meine ich in Übereinstimmung mit gegentakt*, dass sie so oder ähnlich mit sehr großer Wahrscheinlichkeit bereits vor Jahrzehnten durchgeführt worden ist.
Bekanntermaßen wurde gerade in den Kriegs- und frühen Nachkriegsjahren sehr sehr viel empirisch geforscht, so dass wohl auch viele der bekannten 'Hornbehauptungen' entsprechend untermauert sind.
So darf man getrost davon ausgehen, dass Leute, die mit Hornsystemen experimentiert haben auf völlig natürliche Art und Weise, nämlich im Bestreben, ihre Konstruktionen zu verbessern, darauf gekommen sind, dass es förderlich sein könnte, die Faktoren leichte hochfeste Membran und starker Antrieb zu kombinieren.
Natürlich muß man in diese Überlegungen mit einbeziehen, dass zur Hochzeit der Forschungen hierzu viele der heutigen hochfesten Membranmaterialien noch gar nicht gab. Eine gewisse Grundfestigkeit zu erreichen erforderte also damals deutlich schwerere Membranen und die natürlich wieder stärkere Antriebssysteme.
Heute sieht dies ein wenig anders aus...
Ähnlich die Forderung nach harter Membraneinspannung. Da der Strahlungswiderstand unterhalb der Grenzfrequenz dramatisch sinkt wäre in diesem Bereich mit extremen Membranhüben zu rechnen, denen eine straffe Einspannung einiges an Gefährlichkeit nähme.
Auch hier können moderne Materialien mit erheblich genauer einstellbaren Parametern sicherlich den Bereich der Verwendbarkeit deutlich ausdehnen.

Empfehlenswerte Literatur zu diesem speziellen Thema wäre zu allererst:
Leach, W. Marshall Jr.; "On the Specification of Moving-Coil Drivers for Low-Frequency Horn-Loaded Loudspeakers", AES Preprint 1405; 1979
Keele, D.; "Low Frequency Horn Design Using Thiele-Small Driver Parameters", AES Preprint 1250; 1977

Eine ganz andere Frage jedoch ist die, ob die doch eher sehr groben Annäherungen realer Honsysteme an die theoretisch optimale Hornkontur nicht einen sehr großen Anteil am Mißlingen mancher Hornkonstruktion haben.
Besonders wenn man mal bedenkt, wie viel Mühe in die Ausgestaltung von BR-Öffnungen gesteckt wird, wie viel über deren Nichtlinearitäten schon geschrieben wurde, mutet es doch schon eigenartig bis seltsam an, dass ausgerechnet bei Hörnern, wo es ja im Gegensatz zu BR-Rohren tatsächlich auf die Formgebung ankommt so geschlampt wird.



mfg

Tomtom


PS: Damit überlasse ich den anderen dieses Feld hier, denn Hornkonstruktionen interessieren mich eigentlich nicht sehr. Ihr wißt ja, ich mag's eher kleiner.

[Tomtom]

Hallo,

inzwischen hat FH einige Diagramme eingestellt, da muß ich halt doch noch mal...

Ich darf mich selber zitieren:

Da der Strahlungswiderstand unterhalb der Grenzfrequenz dramatisch sinkt wäre in diesem Bereich mit extremen Membranhüben zu rechnen, denen eine straffe Einspannung einiges an Gefährlichkeit nähme.

Ist es nicht eine Eigenschaft von Low-Q-Chassis, auf ihrer Eigenresonanz stark bedämpft zu sein?
So weit ich weiß kann man über die Beziehung 20*log(Qts) berechnen, um wieviel dB.

Damit könnte die Qts-Forderung eine Art 'Lebensversicherung' gegen Extremhübe sein...

Ansonsten sagen mir die Messungen und Simulationen nur, dass ich so ein holperiges Ding ganz bestimmt nicht haben will.


mfg

Tomtom

[gegentakt*]

Hallo,

einfach mal so eingeworfen: der Begriff „Wirkungsgrad“
Er kennzeichnet generell die Umsetzung einer bestimmten Menge (100%) primär in ein System eingespeister Energie abzüglich diverser (Wärme-)Verluste, es ergibt sich ein Differenzbetrag in % als Ergebnis für eine gewünschte Arbeitsleistung - und nur dieser Differenzbetrag als Wirkung erweckt die konkrete Neugier an einer Maschine („was hinten nutzbringend herauskommt“), gleich ob es sich um eine Triebwerksdüse, eine Grammophonnadel oder – grob betrachtet an Stelle einer Grammophonnadel – einem Horntreiber handelt.

Um was geht es eigentlich? Man kann durch eine Raketendüse mit abgenommenem Strömungstrichter 1 Tonne brennendes Kerosin und Sauerstoff pro Sekunde hindurchjagen und der Dreck verteilt sich in einer nutzlosen Hitzewolke rund um die Startplattform, allein das Monster hebt keinen Zentimeter vom Boden ab, weil die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit von sagenhaften 3000m/s nicht erreicht werden. Mit dem Trichter nach der Düse klappt einwandfrei, was man wollte: das Teil setzt sich durch die (Rückstoß-)Kraft der stark beschleunigten Gase in Bewegung - mit der gleichen Spritmenge. Oder: was passiert, wenn man die besagte Grammophonnadel ohne Trichter auf die Platte setzt? Das Uhrwerk des Drehmechanismus spendet seine Energie der Umdrehung der Platte, der Überwindung der Reibung der durch die Rille gezerrten Nadel und der seitlichen mechanischen Auslenkung derselben. Außer einem leisen Gezirpe hört man aus der Tondose an der Nadel nicht allzuviel von der Musik. Irgendwann hat die Uhrwerksfeder ihre gespeicherte Energie abgegeben und die Platte steht still. In der gleichen Zeit und mit dem nahezu gleichen Energieaufwand hätte man mit dem an die Dose angeklemmten Grammophontrichter gut vernehmlich in einem Radius um das Gerät Töne wahrgenommen. Klar, warum: erst der Trichter als Trafo zwischen den völlig unterschiedlichen beiden Impedanzen der bewegten mechanischen Nadel und der beschleunigten Luftmoleküle läßt tatsächlich viel mehr Energie zu den in einem gewissen Abstand und Winkel vor dem Kasten andächtig lauschenden Zuhörern fließen.
Und das ist doch schon eine ganze Menge an Wirkung.

Schrecklich banal das Ganze. Aber, Hand auf’s Herz: daß man hinter dem Trichter erstens nichts Gescheites hört und zweitens keinen Stuhl findet, weiß doch jedes Kind, oder? Und: muß man sich tatsächlich um das Prinzip des Hornes unterhalten, daß es zum Einen die Barriere der Blindwiderstände zwischen Mechanik und Luft besser überwindet und zum Anderen den Abstrahlwinkel rund um die Anordnung in Bezug auf die Darbietung am Hörort nutzbringend schmälert und so einen Strom x durch die Schwingspule weniger verplempert und das Ganze mit einem Alpenpanorama im FG genossen werden darf?


@P.Krips:

Irgendwie mußt du mich gründlich mißverstanden haben: Mich interessiert das nicht die Bohne, genauso wenig wie dieses Prinzip des Horngedöns - von einigen technischen Aspekten abgesehen (für mich zum größten Teil nachvollziehbare, theoretische „Horngesetzmäßigkeiten“, wie du es ausdrückst, Güte, Ausschwingverhalten, einige Anmerkungen dazu) – mich in der praktischen Anwendung seit jeher kalt gelassen hat, und nachdem ich mir gerade die für meine Begriffe Schwindel erregenden (die neue Rechtschreibreform hat durchaus ihren doppelbödigen Reiz! ;-) ) Schalldruckkurven dieser Hornkonstruktion betrachtet habe, kommt mir in Anbetracht dieser grandiosen 20dB-Berg- und Talfahrt im Baß- und dem gesamten klangsensiblen Grundtonbereich erneut das blanke Grausen. Soll man so etwas dem Chassis wirklich antun? Im B200-thread waren wir uns ja einig in dem Vorschlag, daß es wohl eine sehr gute Lösung (gewesen) wäre, hochpaßzufiltern und in der letzten Oktave nach unten zu ergänzen. Abgesehen davon, daß ich den Standpunkt einer niedrigen Treibergüte generell für verteidigenswert halte und ansonsten nichts dazu „zu verkaufen“ habe, zitierte ich ja bereits als Argumentationshilfe den Colloms: „(...) Hornsysteme (sind) nicht zu Topqualität in der Lage und die meisten Entwürfe sind erheblich schlechter als typische, direktstrahlende Systeme. Der Hauptgrund für die Wahl von Hornlautsprechern, die traditionell im PA-Bereich eingesetzt werden, ist ihr hoher Wirkungsgrad verbunden mit der Möglichkeit, das Abstrahlverhalten besser kontrollieren zu können. Beides sind entscheidende Bedingungen, wenn große Säle beschallt werden müssen.“

Gruß, ggtkt


PS, gerade gesehen:

(Zitat Tomtom) Ist es nicht eine Eigenschaft von Low-Q-Chassis, auf ihrer Eigenresonanz stark bedämpft zu sein?
(...) Damit könnte die Qts-Forderung eine Art 'Lebensversicherung' gegen Extremhübe sein...
Ansonsten sagen mir die Messungen und Simulationen nur, dass ich so ein holperiges Ding ganz bestimmt nicht haben will.

Dem schließe ich mich an.

[Krips]

Hallo,

zu den Visaton-Messungen bzw. den Diagrammen:

Deutlich sind ja in den Diagrammen die TML-Resonanzen zu sehen. Einer meiner Kritikpunkte war bzw. meine Frage:
Was bleibt von der tatsächlicher Hornfunktion noch übrig, wenn das Ergebnis um alle "Dreckeffekte" wie TML-Resonanzen, versteckte Helmholtz-Resonatoren etc. bereinigt wird ?
Es macht ja keinen Sinn, diese NICHT hornspezifischen Effekte dem Prinzip zuzuschlagen, als Beweis der Effizienz.
Daher ja auch mein Vorschlag mit dem MT-Horn, da man da unterstellen kann, dass es "unendlich gross" bezüglich der abgestrahlen Wellenlängen ist.
Gegen Bündelung, was ja die wichtigste Eigenschaft von Hörnern ist, ist ja nichts einzuwenden, ganz im Gegenteil, frag mal PA-Leute.....

Ich persönlich habe einen Verdacht, wie die ganzen Hornformeln in der Vergangenheit zustandegekommen sein könnten:

Möglicherweise ist da schon in grauer Vorzeit ein systematischer Fehler gemacht worden:

Irgendwann hat mal jemand vor einem Treiber in einem Kistle oder einer Schallwand gehockt und hat sich über den mickrigen Schalldruck geärgert. Dann kam die Idee, dem Treiber einen Trichter vorzusetzen. Genial, das Messmikro und das Ohr sagte nun, ist ja viel lauter.
Da zwischen Horngeometrie und Schalldruckgewinn ein Zusammenhang festzustellen war, wurden dann die bekannten Formeln gefrickelt, die die Zusammenhänge/Gesetzmässigkeiten beschrieben.
Möglicherweise ist von den Pionieren übersehen worden, dass sich auch das Abstrahlverhalten geändert hatte und der Schalldruckgewinn auf Achse einher ging mit einem Schalldruckverlust in anderen Raumwinkeln.
Mit anderen Worten: der vorherige Kugelstrahler hatte sich in einen Keulenstrahler verwandelt.
Der systematische Fehler war dann, dass die Formel für den Wirkungsgrad, die nur bei einem Kugelstrahler eine direkte Aussage über die abgestrahlte Schallenergie über die Schalldruckmessung ermöglicht, 1:1 auf die Hörner übertragen wurde. "Vergessen" wurde dabei, dass das Abstrahlverhalten nun aber keine Kugel mehr war..
Ich hab ja schon mal gesagt, dass ich mit einer Messung leicht nachweisen könnte, dass ein Horn den Wirkungsgrad verringert, dazu muss man es nur im Freifeld 180° zur Hauptstrahlachse messen..
Die insgesamt abgestrahlte Schallenergie ist als integrale Grösse definiert, beim Kugelstrahler anschaulich die Summe aller Schalldrücke auf der Kugeloberfläche.
Bei einem richtenden Strahler ist das nicht anders, nur ist die Hülloberfläche nun nicht mehr Kugelförmig.

Übrigens halte ich BL-Hörner nicht dafür geeignet, Beweise oder Gegenbeweise für das Hornprinzip zu führen, da ja hier der von der Membranrückseite produzierte Schall mit verwendet wird.

Der einzig sinnvolle Vergleich ist Kugelstrahler gegen FL-Horn...

Wie oben schon mal erwähnt: beim HH-Eckhorn habe ich nachgerechnet/nachgewiesen, dass der Schalldruck des Horns identisch ist mit z.B. einer CB mit dem gleichen Treiber, wenn die auch in die Ecke gestellt wird.
Der Vergleich ist insofern zulässig, da dann beide Prinzipien über den gleichen Raumwinkel, nämlich 1/8 Kugel abstrahlen.

Wenn an dem ganzen Prinzip was dran wäre, Stichworte z.B. Schnelletransformation, die ja angeblich für Wirkungsgradgewinn wichtig sei, dann hätte beim HH-Eckhorn auch bei suboptimaler Grösse wenigsten ein wenig mehr Effizienz herauskommen MÜSSEN.
Das nichts dabei herauskam, bringt anscheinen nur mich zum Grübeln.....

mfg
Peter Krips

[Tomtom]

Hallo,

mach den Versuch im Hallraum und miß einfach die Schall-Gesamtenergie.
Wie habe ich ja schon gesagt.
Bündelung etc. spielt dabei absolut keine Rolle mehr.

Dann werden wir weitersehen.


mfg

Tomtom

[Krips]

Hallo Tomtom,

klar wär das die Lösung, hätte die Messungen ja gerne schon längst gemacht, wenn ich einen Hallraum hätte, bzw. Zugang zu einem hätte.....

Aber machen wir uns doch nichts vor: wenn ich die Messungen machen würde und das Ergebnis würde meine Ansichten bestätigen, würd's mir eh keiner glauben (wollen)...

mfg
Peter Krips

[VISATON]

Hallraummessung - habe ich mir auch schon gedacht. Wir werden das nächste Woche machen.

[DocByte]

Ich werfe mal absichtlich nicht mit Formeln mich sondern bring ein vieleicht blödes Beispiel : Das alseitsbeliebte oder gehaßte Buschhorn mit dem FRS 8, ein einfaches rearloaded Basshorn das aufgrund der gringen Mündungsfläche und des relativ kurzen Hornverlaufen eigentlich viel zu klein zur Bassverstärkung seien müßte.

Ich habe hier ein paar FRS 8 4 Ohm rumliegen und habe die mal in geschlossen, BR und halt in Buschhorn gebaut auch wenn man sich über den Klang streiten kann, am lautestem im Bassbreich ist die Hornkonstruktion.....
So laut das man das Horn auch noch ein Stockwerk tiefer hört, die Br jedoch fast nicht.

Ich werde heute mal los und mir die fehlenden Teile für mein 2-Wege Horn besorgen, dann kombiniere ich endlich die Aria Ultralight und die Buschhorn konstruktion. Mal weitersehen...

[Krips]

Hallo,

Wenn die Hallraummessung tatsächlich gemacht wird (auf das Ergebnis gespannt wie ein Flitzebogen ..) dann bitte nur ein FL-Horn, wie oben vorgeschlagen mit den 3 Messungen.

Ich bin mir nicht so ganz sicher, ob im Hallraum die Richtwirkung absolut keine Rolle spielt.
Zumindest sollte man überlegen, ob ein gerichteter Strahler mit der gestreckteren Wellenfront den Raum anders anregt als ein Kugelstrahler.

@Visaton:
wenn Ihr Euch schon zu einem Hallraum aufmacht, dann nehmt doch 'mal ne Vox mit und messt und veröffentlicht mal die Energieverteilung über dem Frequenzbereich...

mfg
Peter Krips

[PeterG]

@Peter Krips,

sag mal, immer wieder das Gleiche???? Aber ev. gibt es ja endlich Messungen, die irgend etwas vernünftiges belegen.

@tomtom,

warum werden Hornkonturen so stäflich schlecht behandelt!? Da stimme ich Dir voll zu. Meiner Meinung nach sind diese ( + etwas Hornmund) für die Welligkeiten verantwortlich.

@gegentakt

so sehe ich es auch!!!

@all,

die obige Fragestellung ist falsch, bzw. Heftige Dispute auslösend!!!

Weil: die Wirkung eines Horns ist ja nun Frequenzabhängig, also sollte der interessierende F-Bereich bei der Fragestellung angegeben werden.

Entgegen der Meinung von P.Krips habe ich ein paar Basshörner gebaut die funktionieren im Sinne von Schallenergiegewinn ( Bassbereich bis 250Hz!)
Der Unterschied von Treiber in Druckkammer und im komplettem Horn ist ( leider nur Wohnraum) sowas von unterschiedlich..... Nur sollte das Basshorn ein Horn sein! Sorry! Und keine Faltkiste.

MfG
Peter

[Krips]

Hallo PeterG,

nur damit die anderen das hier richtig verstehen können:

Du hast keine Hörner gebaut, die für die Funktionsweise des Hornprinzips herhalten können, da Du BL-Hörner gebaut hast !!!!

Das ist nun mal ein Hybrid, bei dem die Schallabstrahlung der Membranrückseite per Umwegleitung, TML Resonanzen und evtl. "versteckten" Helmholzresonatoren und evtl. (da bin ich ja kompromissbereit) ein wenig Hornfunktion genutzt wird.

Da hast Du Dich schon in der audiotreff Diskussion schwer getan, den Unterschied zwischen einem reinen Horn, dass nur ein FL-Horn sein kann und Mischformen, die verschiedene Prinzipien, unter anderem halt auch das Hornprinzip, vermengen, zu akzeptieren bzw. zu begreifen.

Warum warten wir nicht ab, was die Messungen von Visaton ergeben, dann sind entweder viele oder ich schlauer, dann können wir uns erneut unterhalten.
Jetzt, da die Chance besteht, dass die tatsächliche oder vermeintliche Effizienz des Hornprinzips mal messtechnisch geklärt wird, sollten wir den Ball mal flach halten, bis die Ergebnisse auf dem Tisch sind.....
Da hätten wir nämlich endlich die Möglichkeit, anstatt sich gegenseitig gegensätzliche Glaubensgrundsätze um die Ohren zu schlagen, mal zur Abwechslung über dann hoffentlich gesicherte Fakten zu reden.....


mfg
Peter Krips

Zum Thema Faltkiste vs. lineares Horn:

Original geschrieben von PeterG

warum werden Hornkonturen so stäflich schlecht behandelt!? Da stimme ich Dir voll zu. Meiner Meinung nach sind diese (...) für die Welligkeiten verantwortlich. [...] Nur sollte das Basshorn ein Horn sein! Sorry! Und keine Faltkiste.

Falsch ist es trotzdem.

Zum Beweis genügt ein Vergleich zwischen den Simulationen mit Prg., die von ungefalteten Hörnern ausgehen, mit Messungen an Falthörnern.

Gruß, Peter

Noch eine Bemerkung zur Kritik an den gemessenen Frequenzgängen:

Natürlich sind die saumäßig, und der getriebene Aufwand kann die erzielten Ergebnisse kaum rechtfertigen.

Allerdings nehme ich an, daß die Messungen ohne Dämpfungsmaterial im Horn erfolgten, welches das Alpenpanorama nivellieren würde. (Messt mal eine "normale" TL ohne Bedämpfung...)

Außerdem ist das Jerichohorn eine Konstruktion, die aufgrund klassischer Formeln ohne Anwendung irgendwelcher moderner Simulationsprogramme entstanden ist. Schon unter Anwendung der Freeware "Hornresponse" von D. J. McBean (www.users.bigpond.com/dmcbean/) lassen sich viel bessere Ergebnisse erzielen.

Gruß, Peter

[PeterG]

Original geschrieben von Blaubart
Zum Thema Faltkiste vs. lineares Horn:



Falsch ist es trotzdem.

Zum Beweis genügt ein Vergleich zwischen den Simulationen mit Prg., die von ungefalteten Hörnern ausgehen, mit Messungen an Falthörnern.

Gruß, Peter

Hi Blaubart,

dann frage ich mich, warum die oben gezeigten Messungen solche starken Welligkeiten haben????

Ich habe ein Horn mit EINER Faltung gemessen ( zu Fuss) und die Resonanzüberhöhung bei 170Hz war nicht zu überhören... und dann bin ich mit Zollstock los Und? die halbe Wellenlänge passt genau zwischen beide Schallumlenkungen!!!

Selbst hab ich kein Horn simuliert und auch keine bekannte Konstruktion nachgebaut. Ein anderes Bass-Horn hat im Hornmund praktisch keine Welligkeiten! Und dies war beabsichtigt: keine Faltungen.....

MfG
Peter

PS. scheint ja vor Namensvettern hier nur so zu wimmeln