Welche Daten muss ein Horntreiber haben?

[Basstler]

Hi,

Mal drei Fragen zwischendurch:

1.: Was ist eine kohärente Wellenfront und was bringt die?

2.: Was ist eine Zylinderwelle?

3.: Was ist ein Linearray?

[gegentakt*]

@ Tomtom


Manchmal fehlt ganz einfach die zweite und die dritte Ebene in der Kommunikation.
Das Kompliment geht ganz schnell zurück. Weil, ich brauch’s net so, bei meinen Viechern
(Manchmal glaubt man zu wissen, was der andere von einem denkt, dem ist aber nur manchmal so... Und nach 5 Seiten vergißt mancheiner, daß das schöne Mädchen von Seite Eins schon vergeben ist - und das wurmt den Bräutigam )

Gruß, ggtkt

[Bernhard]

Hallo

IMHO muss die obere Grenzfrequenz des BL gleich der unteren Grenzfrequenz des BB sein, dort wo der BB anfängt nach unten abzufallen verstärkt das Horn den Schalldruck nach hinten raus, während drüber der BB nach vorne abstrahlt.

@ Tomtom:

Zugegebenermassen habe ich mich nie mit dem Thema beschäftigt, ausser im Rahmen des Plasmas.

Dem würde vermutlich ein Horn mit 50cm Durchmesser für eine untere Fg von 215Hz reichen.

Fragt sich bloss wie er dann obenrum bündelt und ob der Frequenzgang gerade ist und ob es nicht ab irgendeiner Horngrösse zu bösen Reflexionen kommt usw.

Ich suche schon seit längerem etwas, was sich als extrem grosses Horn zweckentfremden lässt.

Die Flamme muss nicht so gross sein, die Volumenänderung hängt ausschliesslich von der Amplitude ab.

Zu den Risiken und Nebenwirkungen einer 6cm-Flamme will ich mich hier lieber nicht äussern...

Und ausserdem bin ich seit längerem ganz zufrieden so dass es keinen direkten Grund gibt sich in ein solches Abenteuer zu stürzen, ausser vielleicht Neugier...


Grüsse, Bernhard

[gegentakt*]

Allo Marquis de Basstler,
alors:

kohärent bedeutet zusammenhängend, in unseren Fall eine stark gerichtete Schallabstrahlung innerhalb einer (quasi) Zylinderwelle, die entsteht, wenn man jede Menge akustische Strahler, wie Chassismembranen, Hornmünder etc. in einem Linearray eng aneinanderreiht (hier wird - ganz allgemein - die abstrahlende Fläche immer größer in Bezug auf die Wellenlänge des abgestrahlten Schalls). Bringt sehr hohe Schalldücke und Wirkungsgrade.

Salut, ggtkt

[Farad]

ganz genau. Weil das ganze natürlich nur vertikal funktioniert kommt da ne Zylinderwelle raus, und keine Kugelwelle.

Hält man die abstände beim Linearray nicht perfekt ein, bricht die Zylinderwelle auf und es gibt böse interferenzen. 10 Hts machen nur müll, wenn sie nicht perfekt angeordnet sind. (auch wenn das jetzt vielleicht nciht ganz hierher passt)

Sollte das Bündelungsverhalten wirklich derart steigen, dass der Wirkungsgradgewinn NUR an ihm liegt?

-> im Horn passiert genau dasselbe. Wenn stimmt was du sagst Peter, würde Hornstacking nicht funktionieren!! das Bündelungsverhalten nimmt beim Stacking von zwei Hörnern nicht merklich zu, der Wirkungsgrad dagegen enorm.

farad

[gegentakt*]

Stellst du 256 10" Chassis in 100 Metern Entfernung im Kreis um dich rum, dann wirst du nicht viel hören. Stellst du sie aber auf einen Haufen und gehst 100 Meter weg wirst du sehr wohl was hören!
Warum? Weil der Strahlungswiderstand auf einer Front viel grösser ist.

Schönes Beispiel... Wenn so viele Chassis um einen herumstehen, wabert hier über eine Fläche von 32000m² verteilt eine Schallsuppe über den gesamten Platz, von dem die Ohren mittendrin tatsächlich wenig abbekommen.
Werden die Chassis von einem hohen Haufen aus auf den Zuhörer gerichtet, ‚beamt‘ die besagte Zylinderwelle auf den Zuhörer zu, daß ihm Angst und Bange werden könnte - bei einem OpenAirKonzert läßt sich das tiefe „Bum-Bum“ von Baßhörnern in der entsprechenden Richtung noch kilometerweit wahrnehmen (höhere Töne werden auf große Entfernungen von der Luft vollkommen bedämpft).

Für den hohen Wirkungsgrad und die mögliche enorme Lautstärke ist also erstens der erhöhte Strahlungswiderstand durch Strahlungskopplung beim (vertikalen) stacken verantwortlich, und zweitens die dabei entstehende kohärente Fokussierung in Form einer ‚Zylinderwelle‘.

Gruß, ggtkt

[Farad]

öh, gegentakt, mir ist aufgefallen, dass ich schmu geschrieben hab. Natürlich kommt das beaming hinzu, daher wars n recht schlechtes beispiel und ich habs gleich wieder rausgenommen.

farad

[gegentakt*]

Macht doch nix! Ich finde dein Beispiel zum Verdeutlichen der beiden Effekte trotzdem sehr anschaulich.

Badisches Grüßle, ggtkt


PS:
Sollte das Bündelungsverhalten wirklich derart steigen, dass der Wirkungsgradgewinn NUR an ihm liegt?

Menschenskind! Natürlich nicht! Jetzt hast du auch wie P.Krips die Wirkungsgradsteigerung durch die Transformation vergessen...
Versuche doch einmal mit einem einzelnen Wahnsinns-Langhubtreiber mit kleiner Membranfläche, aber mit der gleichen über Hub*Fläche ermittelte W/m-Leistung vergleichbar eines Array diese Schallleistung zu erreichen! Berücksichtigen wir den 360°-Winkel abzüglich des ‚Zylinderwellenwinkels‘ in einer bestimmten Entfernung, kommt dennoch auf Grund des hohen Blindwiderstands des Langhubers eine geringere Schallleistung zustande als beim transformierten System, das ist doch einfach nur logisch.

[Krips]

Hallo,

zu Strahlungskoppelung und Bündelung - ein wenig Fakten:

Folgende Gesetzmässigkeiten gelten:

1. bei mit grösserem Abstand voneinander aufgestellten Strahlern addieren sich die Schalldrücke, so dass sie zusammen +3 dB je Verdoppelung der Strahler produzieren.

2. bei dicht zusammenstehenden Strahlern muss man zwei Frequenzbereiche unterscheiden:
a) wenn der Treiberabstand klein gegenüber der abgestrahlten Wellenlänge ist, dann addieren sie sich durch Strahlungskoppelung zu +6 dB bei jeder Verdoppelung der Treiberanzahl (der SPL bezogen auf 1 W/m Gesamteingangsleistung hat sich aber "nur" auf + 3 dB erhöht)
Man nennt den Treiberabstand, für den der Zusammenhang noch gilt auch Koppelradius.
b) für Wellenlängen, die kleiner als der Koppelradius sind, gilt wieder Fall 1.

Durch Stacking oder Anordnung in Arrays können dann noch zusätzliche Schalldruckanstiege durch Bündelung in bestimmte Raumrichtungen entstehen, je nach Abmessung.

Beispiel: denken wir uns mal einen Örpz (oder URPS) mit 121 25'er Treibern, der in einem Gehäuse mit 30 cm Kantenlänge untergebracht ist, in einem Array 11 breit 11 hoch aufgestapelt, dann hätte die Wand die Masse 3,3 x 3,3 m . Das entspricht, auf kreisförmigen Strahler umgerechnet, einem Umfang der Strahlerfläche von 11,7 m.
Das würde bedeuten, dass dann ab einer Frequenz von 29,4 Hz bereits Bündelung einsetzt mit Zunahme des Bündelungsmasses zu steigenden Frequenzen hin.

Stacking kombiniert also immer beide Effekte, wobei Bündelung im Bass, owohl vorhanden und sicher messtechnisch nachweisbar, durch die Unempfindlichkeit des menschlichen Gehörs bei tiefen Frequenzen, nicht unbedingt gleich deutlich gehört werden muss....

mfg
Peter Krips

P.S. @gegentakt:

die beim Stacking entstehenden Effekte wie Strahlungskoppelung und Schallbündelung haben nun aber rein garnichts mit Transformation zu tun, da verrennst Du dich IMHO ein wenig.
Die obigen Zusammenhänge lassen sich schon mit Elementarformeln berechnen, in denen lediglich die Gesamt-Membranfläche des kombinierten Strahlers, die Membranschnelle und die Gesamtabmessung der resultierenden Strahlerfläche benötigt werden..

[NoName]

Hallo Peter,

liegt Dein Hauptproblem wirklich darin, daß die Steigerung des Wirkungsgrad im Regelfall mit Bündelung einher geht?

Auf der "High End" waren interessant 360° Hörner zu sehen, bei denen das eigentliche (MHT-)Horn auf einen speziell geformten Kegel strahlte.

Gruß

Frank

[Farad]

360° Hörner bündeln aber wohl in der vertikalen, oder? ein Horn, das nicht bündelt ist kein horn.


farad

[Farad]

noch eine andere Idee:

Wir wickeln den Urps auf. Wir machen ihn zu einer Kugel.

ein gigantische Kugel, mit 128 Chassis. Das ding strahlt in alle richtungen. Und jetzt? Es ist ein einziger großer Kugelstrahler, in alle richtungen wird Schall abgestrahlt. Trotzdem ist nach meiner theorie der Strahlungswiderstand sehr hoch und die Wirkungsgradsteigerung somit enorm.

Wir haben hohen Strahlungswiderstand ohne Bündelung. Ich wette, es würde funktionieren.

farad

(auch wenns das wieder nicht ganz trifft, weil sich eben immer Wellenfronten bilden. Was direkt äquivaltentes zum Hornprinzip gibt es nicht. Beim Örpz beispiel kommt es eben immer auch zu Wirkungsgradsteigerung durch die aufsummierung der elementarwellen zu ner wellenfront. aber ist das nicht genau das, was wir uns anschaulich mit "den molekülen die nicht zu seite weggkönnen" klar machen?)

[gegentakt*]

@ P.Krips

die beim Stacking entstehenden Effekte wie Strahlungskoppelung und Schallbündelung haben nun aber rein garnichts mit Transformation zu tun, da verrennst Du dich IMHO ein wenig.

Verennen? Jetzt übertreibe mal nicht - ich schrieb:
„Berücksichtigen wir den 360°-Winkel [des Direktstrahlers] abzüglich des ‚Zylinderwellenwinkels‘ in einer bestimmten Entfernung, kommt dennoch auf Grund des hohen Blindwiderstands des Langhubers eine geringere Schallleistung zustande als beim transformierten System, das ist doch einfach nur logisch.“

Vielleicht wende ich hier den Ausdruck ‚Transformormation‘ rückblickend auf den Lateinunterricht etwas zu ungebräuchlich an, gedacht hatte ich mir schon etwas dabei: transformieren bedeutet im weitesten Sinne etwas erhöhen oder verringern, in diesem Fall den Wirkungsgrad betreffend. <trans „über hinweg“ und formare „bilden“. Und mit ‚über hinweg‘ trifft der Ausdruck die Überwindung der Blindleistungsbarriere ganz gut, würde ich meinen - daraus und aus dem vorangegangen geschriebenen bleibt eine Wirkungsgradsteigerung durch Verringerung der Blindwiderstände eine bessere Anpassung zwischen größerer Membran und Luft und eine Anpassung ist irgendwie dann auch eine Transformation... (Damit kannst du dir ja mal Gedanken darüber machen, in wie weit Transformation und Transformator womöglich nicht hundert pro das Selbe sind...)

(Nebenbei: eine andere Art von fehlgeleitetem Wortverständnis passiert mir ab und an, wenn ich bei einem AMP von einer Frequenzgangkorrektur spreche, um das Teil stabil zu bekommen. Dann heißt es immer: „Aber das nennt man doch Phasenkompensation???“ *schluck*)

Gruß, ggtkt

[Krips]

Hallo,

@farad
" ein gigantische Kugel, mit 128 Chassis. Das ding strahlt in alle richtungen. Und jetzt? Es ist ein einziger großer Kugelstrahler, in alle richtungen wird Schall abgestrahlt. Trotzdem ist nach meiner theorie der Strahlungswiderstand sehr hoch und die Wirkungsgradsteigerung somit enorm."

Klar doch, die eng beieinander liegenden Einzeltreiber und die Strahlungkoppelung bleiben ja erhalten. Nur ist da bei einer klassischen Freifeldmessung wesenlich weniger Schalldruck zu messen, da ja die Gesamt-Schallenergie nun auf 360° verteilt wird.
Da sind wir aber schon wieder beim Horn, IMHO macht ein Horn aus einem Kugel-Urps nun einen Array-Urps, und ändert somit das Abstrahlverhalten.
Gerade Dein Beispiel zeigt aber sehr schön, dass die beiden Varianten bezogen auf die akutische Gesamtausgangsleistung gleichwertig sein müssen.
Lediglich das Abstrahlverhalten ist verändert worden.

"ein Horn, das nicht bündelt ist kein horn."

Tusch, genauso sehe ich das auch....

@noname
"liegt Dein Hauptproblem wirklich darin, daß die Steigerung des Wirkungsgrad im Regelfall mit Bündelung einher geht?"

Nee, mein Problem liegt darin, dass die durch Bündelung bewirkte Schalldruckerhöhung auf einer Achse als Wirkungsgraderhöhung interpretiert wird.

@all
Da ja schon einige Male das Stichwort Transformator erwähnt wurde, da auch ein paar Anmerkungen:

Wenn ich zu Zeiten, als ich die Segnungen unseres Bildungssystems selbst erfahren durfte, richtig aufgemerkt hatte, kommt bei einem Transformator (so er verlustlos arbeitet) Secundär nur das heraus, was primär eingespeist wurde.
Ich kann nun auf der Secundärseite so mit Spannung und Widerstand etc. spielen, bis die optimale oder maximale Leistungsaufnahme des Verbrauchers möglich ist. Aber: wenn nun auf der Secundärseite mehr Energie durch die optimale Anpassung aufgenommen werden kann, dann muss ich diese Energie auch primär einspeisen.
Insofern verstehe ich die "segensreiche" Transformatorfunktion, die immer wieder ins Feld geführt wird nicht.
Klar, die Blindwiderstände des Verbrauchers auf der Secundärseite sollen vermindert sein. Tatsächlich ? Als Blindwiderstand gilt beim Lautsprecher bisher in erster Linie die unnütz verschobene Luftmasse. Wird die nun bei Schallführungen wie Hörnern reduziert oder erhöht oder ist sie unverändert. Was ist mit der blinden Masse der grossen schwingenden Fläche und daher auch Masse des Hornmundes ? hat die virtuelle Mebran Hornmundfläche nun auch Blindmasse, und wenn ja unterhalb der Grenzfrequenz/oberhalb der Grenzfrequenz/immer.....
Fragen über Fragen........

mfg
Peter Krips

[VISATON]

Oh Mann, ihr habt ja inzwischen wieder so viel geschrieben, dass ich da kaum hinterher lesen kann.

Hier also die Messungen: Ich habe einen 1"-Treiber ohne und mit Horn in Messraum und im "Hallraum " gemessen. Wir haben keinen perfekten Hallraum, sondern benutzen für diese (seltenen) Messungen ein sehr breites und hohes Treppenhaus. Die Diffusität ist für diesen Versuch ausreichend gut. Das merkt man daran, dass nur im Hochtonbreich eine geringe Abhängigkeit von der Abstrahlrichtung des Horns zu erkennen ist. Das heißt, egal wie das Horn gedreht wird, es kommt immer die gleiche Kurve raus (habe ich vorher überprüft). Das Horn ist ein CD-Horn mit den Maßen: Länge 30 cm, Mundfläche 22 x 24 cm.

Die Kurven sprechen für sich: Aus den Freifeldmessungen erkennt man, dass sogar dann, wenn das Horn von dem Mikrofon abgewandt strahlt (180°), der Pegel im unteren Frequenzbereich zunimmt. In der Hallraum-Messung wird dann ganz deutlich, wie stark im unteren Bereich der physikalische Wirkungsgrad zunimmt. Allerdings hört dieser Effekt schon sehr früh auf (etwas über 2000 Hz).