Membranstruktur: Stimmt es dass...

[Frank]

Flachmembranen sind von Form her am instabilsten. Deshalb ist der konstruktive Aufwand bei ihnen am größten.

Man kann gar nicht oft betonen, wie wichtig die Formgebung der Membran ist. Als erstes hat das wohl Ted Jordan mit seinem Patent erkannt.

[Frank]

• AL200
• W200S
• WS20E
• W200

Du vergleichst jetzt nur das Rundstrahlverhalten. Sinn der Hartmembranen soll (ich schreibe "soll" weil ich dazu keine eigenen Versuche unternommen habe und auch keine kenne) ja ein besseres Impulsverhalten sein. Die Schallgeschwindigkeit im Material ist ja proportional zum E-Modul. Die Folklore geht also, dass sich der Rand in Material mit geringerem E-Modul erst in Bewegung setzt, wenn der Impuls quasi schon rum ist (um es übertrieben darzustellen).

Für mich persönlich ist die Frage nach dem Membranmaterial weit in den Hintergrund gerückt. Tatsächlich ist mir ein Treiber in einem ordentlichen Korb lieber als einer im schnöden Blechkleid, vorausgesetzt, die technsichen Daten sind ähnlich.

Krabat, du bist gut.

Logisch.

(verschiedene Lautsprecherbestandteile) ... spielen immer mit rein.
...
Die Schwingspule ... Ihr mechanischer Einfluss sollte vernachlässigbar sein, mal abgesehen von der Masse.

Und die Masse wiederum bestimmt die Resonanzfrequenz und -intensität der Membranmoden mit. Es ist also nie die Membran allein!

Auslöschungen bei hohen Frequenzen können in der Membran entstehen, weil, (die Abstrahlung des Schalls) zu unterschiedlichen Zeiten und unterschiedlich weit weg vom Schallempfänger (erfolgt).

Die Nebenkeulen der Abstrahlung sind also nicht nur bei Partialschwingungen vorhanden - oder weg. Muss man die nun haben, damit die Membran gut ist oder weg damit, was sagt der Hobbyist?

Schallentstehungsort ist doch nur eine Krücke, damit man den Phasengang simulieren kann. Theoretisch ist der Schallentstehungsort ...

Hört das denn nie auf? Das ist so nicht! Sorry, aber es ist wirklich nicht so wie man sich das naiv vorstellen möchte. Du schreibst ja selbst, da wird Energie in das System gepumpt, das schaukelt sich auf, was doch wohl heisst, dass in der Membran am Ende größere Kräfte stecken als im Antrieb! Die Membran treibt dann die Spule an. Man stelle sich einfach vor, dass sich ein Kräftegleichgewicht einstellt, an dem alle Komponenten zugleich beteiligt sind. Das ist das Wetbild des Mechanikers. Ein Kind denkt ans Anschubsen, ein Techniker an Kräftegleichgewichte.

In der Newton'schen Mechanik stellt sich dieses Gleichgewicht ständig sofort her. Erst mit der Relativitätstheorie kommt es zum "Durchfließen" des Raumes mit Wirkungen. Aber das meinst Du bestimmt nicht.
Ich bitte nochmal für den scharfen Ton um Entschuldigung. Aber ich bin ja auch kein Pauker.

Eine halbe Teilschwingung ... System hat eine Güte. ... verbreitert das den Resonanzbuckel und das System kann auch neben seiner Resonanzfrequenz angeregt werden.

Guck mal Chladni: Das Schallfeld sollte bei Partialschwingungen richtungsabhängig sein - durch die Eigenschwingung der axialsymmetrisch runden Membran erfolgt ein Symmetriebruch (schon wieder das Fachwort "Brechen", schon wieder mit anderer Bedeutung ... )

[Lui]

Warum setzen sich die Flachmembranen ausser bei Teufel nicht durch?

Flachmembranen sind von Form her am instabilsten. Deshalb ist der konstruktive Aufwand bei ihnen am größten.

[Frankynstone]

Krabat, du bist gut. Zentrierspinne und Korb spielen immer mit rein. Gegen den Glockenklang des Korbs kann man sogar etwas tun, indem man dämpfendes Zeug dranklebt.

Auslöschungen bei hohen Frequenzen können in der Membran entstehen, weil, wie du so schön ausdrückst, die Luft wegbeschleunigt wird und zwar zu unterschiedlichen Zeiten und unterschiedlich weit weg vom Schallempfänger.

Die Schwingspule sehe ich als starr an, ob sie nun aus Pappe, Kapton oder Alu besteht. Ihr mechanischer Einfluss sollte vernachlässigbar sein, mal abgesehen von der Masse.

Schallentstehungsort ist doch nur eine Krücke, damit man den Phasengang simulieren kann. Theoretisch ist der Schallentstehungsort die Mitte der Schwingspule, von dort aus breitet sich der Schall erst einmal durch das Material aus und von der Membran, die eine Mischung aus Kolbenschwingung und Biegewellen vollführt, lösen sich Wellen ab. Der Schallentstehungsort ist dadurch frequenzabhängig.

Eine halbe Teilschwingung gibt es nicht. Jedes schwingfähige System hat eine Güte. Ist sie gering, dann verbreitert das den Resonanzbuckel und das System kann auch neben seiner Resonanzfrequenz angeregt werden. Ist die Güte hoch, reagiert das System kaum auf Anregung neben der Resonanzfrequenz. Die Anregung der Resonanz dauert dann auch mehr Perioden, weil man in das System Energie stecken muss.

[gargamel]

Hallo,

du sprichst den Öffnungswinkel an.
Was ist wenn der 180°ist?
Warum setzen sich die Flachmembranen ausser bei Teufel nicht durch?

Gruß
Guido

@Krabat: Könnte sein, dass ... ein ausgeprägtes Eigenleben in welcher Form auch immer. Bis inklusive 4kHz gibt es keine Nebenkeulen ... Aber es ist ein Anfang.

Die Ondulationen im unteren Bereich könnten auch mit Zentrierspinne oder Sicke zu tun haben - im oberen auch. Dann hat es noch Einflüsse der Form, unter anderem wegen convexer/konkaver Kappe, Öffnungswinkel. Der Korbrand beugt Schall. Nebenkeulen sind ein Effekt von Interferenzen, die auch ganz ohne Teilschwingungen auftreten. Soweit ich weiss spielen auch die Materialien von Spulenwickel und -träger eine Rolle.

Eines der schwächsten "Konzepte" bei der Beschreibung von Lsp-Chassis ist der "Schallentstehungsort". Genährt wird es von der naiven Vorstellung, dass irgendwo Kraft eingeleitet wird, ein Antriebspunkt vorliegt. Richtiger ist, dass die Kräfte sich in einem dynamischen Gleichgewicht befinden. Schall entsteht nicht und läuft dann irgendwo hin.

Schall ensteht überall da, wo Luft wegbeschleunigt wird. Das Schallfeld aussen ist die Überlagerung aller dieser winzig kleinen Schallereignisse. Und sofern bei einem linearen Treiber die Frequenz festliegt, "läuft" da auch nichts! Das Wellenmuster liegt dann ein für alle mal fest. Das Wellenmuster ändert sich mit der Zeit NICHT, sondern nur mit der Frequenz.

Noch eine Frage für die Profis und solche, die gerne welche wären: auf einer Teilschwingung kann eine gegenseitige Auslöschung der Schallbeiträge der Membranteile vorkommen. Diese Auslöschung kommt aber auch schon zustande, wenn die Anregungsfrequenz nicht ganz der Eigenfrequenz der Teilschwingung entspricht. Also schwingt die Membran in Teilen, aber eben nicht ganz. Wie muss ich mir eine solche "halbe" Teilschwingung vorstellen, und welchen Einfluss hat das auf das Schallfeld?

[Frankynstone]

@Krabat: Könnte sein, dass die Hauptqualität der AL-Serie der Antrieb ist. Die NAC-Serie soll trotz anderen Membranmaterials (Kunststoff?) sehr ähnlich gewesen sein, erinnere ich mich dunkel. Und wir dachten an den selben Timo "Tiki" aus DD

@alle: Nur die Ruhe, im Allgemeinen gehen wir doch hier respektvoll miteinander um. Man muss nicht Moralpredigten halten, wenn das Thema technischer Natur ist.

@Sideshow: Wir sollten konstruktiv ähnliche Chassis (möglichst gleicher Antrieb) von einem Hersteller finden, die sich hauptsächlich durch die Membran unterscheiden. Vielleicht können wir auch drei gleiche Chassis modifizieren, um das Verhalten der Membranen antriebsbereinigt zu untersuchen.

Schauen wir uns doch erst einmal die Vertreter von Visaton an. Dankenswerter Weise gibt es auch zu jedem Chassis die Richtcharakteristik.

• AL200
  Der Frequenzgang wird bis 300Hz nur durch die TSP bestimmt, darüber steigt er an. Die Ursache dafür sehe ich bei der Membran, nicht beim Antrieb. Das Verhalten bleibt aber kontrolliert, bis bei 3kHz eine tiefe Kerbe folgt, ab da macht die Membran ihr eigenes Ding.
  Das Rundstrahlverhalten sieht unter 3kHz rund aus, darüber hat es Haupt- und Nebenkeulen.
• W200S
  Der Pappklassiker sieht im Frequenzgang gar nicht unähnlich aus. Ebenfalls bis 300Hz wie aus dem Physikbuch, darüber etwas lebendig, bei 2,8kHz vermute ich zwei Resonanzen, die sich teilweise kompensieren. Im Frequenzgang sieht man nicht, aber in den Richtcharakteristiken sieht man sehr deutlich, dass sich dieses Aufbrechen der Membran anders gestalten muss als beim AL200.
• WS20E
  Überraschung! Bis 400Hz vollkommene Gelassenheit am Werk und dann geht es bis nahezu 5kHz mit einem leichten Anstieg weiter. Auch im Rundstrahlverhalten gibt es bis 4kHz keine Nebenkeulen. Ich würde dieser Membran unterstellen, dass sie bedingt durch Geometrie und innere Dämpfung des Materials kaum resoniert. Die Frequenzen, bei denen sie gern in sich schwingen würde, könnten durch Klirrspitzen zu finden sein. Hat jemand einen Testbericht greifbar?
• W200
  Er hat Ringe. Sein Frequenzgang sieht bis 600Hz vollkommen leblos aus. Alle Achtung, damit übertrifft er als billigster Kandidat alle oben genannten Chassis. Was darüber abgeht, sieht etwas unschön hügelig aus, die Membran hat also ein ausgeprägtes Eigenleben in welcher Form auch immer. Bis inklusive 4kHz gibt es keine Nebenkeulen im Rundstrahlverhalten. Ich würde das vorbildlich nennen.

Okay, der Vergleich anhand der Diagramme ist jetzt unfair, weil sich die Kandidaten durch den Antrieb unterscheiden. Aber es ist ein Anfang.

... "Otto-Normalverbraucher" ... komplexe physikalische Zusammenhänge ... nicht das richtige Handwerkszeug dazu.

Beruflich bedingt. Diskussionen ja bitte, aber nicht auf dem Niveau dass jemand Wunder behauptet oder dass einfach nur angelesene "Weisheiten" aus den beschlagenen Heftchen heruntergebetet werden. Information ist ein Geschäft, Fehlinformation auch und auch Scheininformation. Viele Experten in Hobbysachen haben jahrelang herumspekuliert. Auch ich, und ich lache mitlwerweile über den fremden und eigenen "durch Putzmittel aufgerauten" Unsinn.

... selber Schuld

Das ist eine Frage der Prioritäten, aber sicher nicht von Schuld - weder im religiösen noch im juristischen Sinne. Soziale Kompetenz: wissen was geht.

Mal in echt: was würde es bedeuten, dass man aus den Membranversteifungen auf den "Klang" zurückschließen könnte? Doch eigentlich nichts. Oder kann man die Ringe irgendwie verschieben? Man könnte doch recht eigentlich nur auf die Hersteller sauer sein, weil sie es einem nicht recht machen. Nölerei gibt's und sonst nix und wieder nix.

Richtig dagegen ist: wissen was man messen muss und das messen. Dementsprechend die Auswahl aus Millionen von Chassis treffen. Der Visaton AL130M mit Alu.-Diaphragma ist ausgezeichnet übrigens! Aber das hauptsächlich (denke ich) wegen des Antriebs.

[Sideshow]

Deine Sichtsweise ist nachvollziehbar und scheint von Erfahrungen geprägt zu sein. Will ein "Otto-Normalverbraucher" wozu ich mich selbst zähle, komplexe physikalische Zusammenhänge verstehen, hat dieser schlichtweg nicht das richtige Handwerkszeug dazu.
Sollte man deswegen das Wissen wegsperren? Bestimmen wer sich mit was befassen darf? Fächerübergreifende Diskussionen verbieten weil es augenscheinlich an Kompetenz mangelt? Hier wird ja schließlich keine Enzyklopädie verfasst. Mag sein das mehr als 99% der anspruchsvollen Diskussionen unter Laien im Sand versinken. Doch selten soll es vorkommen das dadurch von einer begabten Person eine Assoziation gebildet wird welche der Weiterentwicklung dient. Vielleicht in 50 Jahren wird es den elektrodynamischen Schallwandler in dieser Form nicht mehr geben weil eine bessere Alternative entwickelt wurde, vielleicht! Es ist sehr wahrscheinlich das Hochtechnologie, namhafte Unternehmen und Eliteuniversitäten die Weiterentwicklung vorantreiben aber das muss es nicht, die Geschichte hats gelehrt. Das zumindest ist meine Einstellung, Wissen muss öffentlich und frei bleiben. Wer damit dann seine Zeit verschwendet, muss es selbst entscheiden. Wer sich dann von Fehlinformationen Imprägnieren lässt, selber Schuld

Hier sind nicht nur Hobbyisten unterwegs.

Diese Annahme wird vieleicht von den Betreibern unterstützt, die natürlich die Profis sind, aber die Teilnehmer sind alle Hobbyisten.

Das von mir gesehene Problem ist:

Die Diskussion mit den geprägten Sicken/Versteifungsringen in der Membran ist es wert, weitergeführt zu werden.

Weil wir hier fast alle wahre Hobbyisten sind, kann dabei nichts sinnvolles herauskommen. Auch heute noch sind ansprechende Produkte nur über aufwändige und vor allem furchtbar teure Versuchsreihen zu haben. Wer hat dazu die Möglichkeit und die Fähigkeit? Ich halte es für unangemessen, wenn sich Hobbyisten großspurig darüber auslassen was wie gehen soll, ohne dass sie auch die Verantwortung (die finanzielle) übernehmen. Wer erinnert sich noch an Timo (der aus Dresden) und sein neues Chassis - allesverloren, trotzdem der Mann intelligent vorgegangen ist, an einer Uni gearbeitet hat und daher alle Möglichkeiten hatte?!

Worauf ich also unbedankter Weise nochmals dringend hinweisen wollte ist der Aspekt, dass für den Hobbyisten die Eigenschaften der verwendeten Chassis NICHT aus dem Aufbau zu erschließen sind. Sondern aus intelligent ausgewählten und durchgeführten Messungen der relevanten Parameter am fertigen Objekt. Nenn mich ein "alpha-Tier", zumindest unterliege ich nicht dem Irrglauben, ich hätte voll die Scheckung von Chassis-Konstruktion etc. und hätte weltallererste Wundersensationen erfunden. 'Bin ich halt ein sehr sehr sehr bescheidenes "alpha-Tier" noch dazu ohne lässig coolen insider-slang

Soziale Kompetenz ist auch, den destruktiv-manischen Teil in Hobbyisten-Diskussionen zu erkennen. Dem überspannt selbstbewussten Hobbyisten auf den Boden der Tatsachen zurückzuhelfen sollte mehr Anerkennung finden! Soziale Kompetenz ist nicht nur Anpassung an das Vorgefundene und Liebedienerei.

nix für ungut

[Sideshow]

Strukturen können die Schallabstrahlung beeinflussen, wenn ihre Größe relativ zur Wellenlänge nicht zu klein ist. Die faserige Papieroberfläche ist im akustischen Sinne spiegelblank.

Danke, meine Frage ist somit beantwortet und präzisiert meine Vermutung:
"Ich könnte mir vorstellen vielleicht im Ultraschallbereich..."

Aber was soll's? Die Frage ist beantwortet: Die Membranstruktur erhöht den "Strahlungswiderstand" nicht.

Nochmals Bestätigt.

Mich hat es positiv überrascht in so kurzer Zeit eine so rege Anteilnahme zu erfahren. Mein Frage wurde zügig beantwortet und darüber hinaus teilweise interessante Assoziationen gebildet *rofl*

Also wir sind keine Fußballfans oder sonstige Teilnehmer etwaiger Massenbewegungen sondern eine Minderzahl von Hobbyisten und solchen mit Berufserfahrung welche Interesse an Schallwandlern zeigen. Alleine aufgrund dieser Tatsache sollte man entsprechenden Respekt untereinander gebühren.

Für uns als Hobbyisten ist allein interessant, was vorne rauskommt. Das misst Mann. Spekulationen über feinstoffliche Kausalketten in Chassis und folglich transzendente Klangeigenschaften überlässt Mann den Kreativen aus der Vermarktungsabteilung. Oder man ist selbst genau so einer ...

Hier sind nicht nur Hobbyisten unterwegs. Du holst stark aus! Esoterisches Geschwätz ist im Visaton-Forum praktisch nicht vertreten. Der Kommentar war überflüssig und endet in einer nur schwer interpretierbaren Anspielung.

Aber ich sehe gerade, auch Amateuren macht das Konstruieren von Membranen mittels Foren-Diskussions-Software Riesenspaß! Haut rein Jungs, die Welt braucht eure Membranen!

Du hast den Bogen überspannt!

Dann "kaspert" mal weiter. Übrigens, wer hats gemerkt, völlig abseits der Eingangsfrage (nochmal gucken). Ich bin schließlich kein Experte.

Puh Ist schwierig sich aufs Thema zu konzentrieren wenn eine Person mit überdurchschnittlich ausgeprägtem Temperament und praktisch nicht vorhandener Toleranz die Gemüter reizt.
Du magst vielleicht gewisse Kompetenzen haben, nicht zu übersehen, solltest aber deinen Umgang mit anderen Menschen gründlichst überdenken. Wissen ist nicht alles, die richtige Anwendung sozialer Strukturen ist wichtig. Das ist der Unterschied zwischen Mensch und Maschine. Die Mechanismen der Evolution arbeiten gegen dich, du bist ein Alpha-Tier dem zwangsläufig die Stirn geboten werden MUSS. Hast als Mensch aber den Vorteil Denken zu können. Mach das Fenster auf, lass Sauerstoff in dein Synapsennetzwerk und denke über deinen Umgang nach...


Hätte mich lieber zu den produktiven Kommentaren geäußert anstatt mich mit zwischenmenschlichen Auseinandersetzungen rumzuschlagen.

Die Diskussion mit den geprägten Sicken/Versteifungsringen in der Membran ist es wert, weitergeführt zu werden.

Mit freundlichen und an die Vernunft appelierenden Grüßen
Sideshow

[Frankynstone]

Wow, die Diskussion hat ja Fahrt angenommen. Und ich dachte schon, das Thema Strahlungswiderstand sei fertig abgehandelt. Aber da sind noch so viele Themen dazu gekommen.

@Krabat und Frank: Ich habe Jahrelang Testzeitschriften konsumiert und da sind mir bei bestimmten Chassis eben auch bestimmte Tendenzen aufgefallen, z. B. Klirr, Resonanzen, Rolloff. Die Kommentare zu den Diagrammen durfte man oft nicht lesen, Bilder sagen mehr als blah. Außerdem gehörten zu meinem Studium der Elektrotechnik auch Mechankik, Akustik und technische Akustik. Mein Prof in letzterem Fach mochte Kunststoffmembranen (insbesondere bei Mikrofonen) nicht, weil sie temperaturabhängig sind etc. Ich kann zumindest grob verstehen, was da physikalisch abläuft. Mit meinen beschränkten Kenntnissen in FEM (bisher nur Magnetfelder) würde ich mir keine computergestützte Membranentwicklung zutrauen.

@Frank: Tiki hatte mal an Flachmembranen mit Waben gearbeitet, das gestaltete sich recht kompliziert. Ich weiß zwar nicht, was Plopploppmembranen sind, aber ich kenne es von Breitbandlautsprechern mit nichtabwickelbarer Pappmembran, dass sie am Rand deutlich dünner sind und im Mittelhochtonbereich subjektiv hervorragend spielen. B200 klingt für meine Ohren gut und soweit ich mich erinnere, ist seine Membran ebenfalls nicht abwickelbar und er benötigt keinen Hochtonkegel.

@Lui: Eine Alternative zu Ringen als mechanische Frequenzweiche in der Membran gibt es ja große Breitbandlautsprecher auch mit Hochtonkegel aka Schwirrkonus. Hab leider keine Ahnung, was davon besser funktioniert, würde gern mal Sprungantworten von zwei vergleichbaren Chassis mit Ringen und Kegel und ohne alles sehen.

@Frank: Bei W200 und vielen niedrigpreisigen Chassis sehe ich die Ringe als Designgag. Das Herumkaspern mit teuren Materialien hat eine spezielle Käuferschicht "Goldohren". Wie wir aus Testzeitschriften wissen, sind die akustischen Resultate völlig egal. Je extravaganter die Tröte, desto höher das Lob trotz krummbuckeligen Frequenzgangs und anderer Desaster.

@Krabat: Die Antriebe dynamischer Lautsprecher sind bei geringen Auslenkungen näherungsweise linear. Den schlechten Antrieb erkennt man meiner Meinung nach erst, sobald die Schwingspule sich in der inhomogenen Feldverteilung bewegt und die Antriebskraft nicht mehr unabhängig von der Position ist. Ähnliches gilt für die rückstellende Feder aus Zentrierspinne(n) und Sicke, die eine nichtlineare Kennlinie haben. Wer sich schon mal mit Feder-Dämpfer-Systemen z. B. für Fahrzeuge beschäftigt hat, sieht die Diagramme und das Wort "Progression" vor sich. Vielleicht ist es jemandem mit sehr viel Lautsprechererfahrung möglich, anhand von Klirr- und IM-Messungen zu sehen, wo das Chassis ein Problem hat.

[Chaomaniac]

Es kommt nicht unbedingt auf die Frage an, sondern wie sie gestellt wird und wie man sich sonst so gebährt.

ähm, ich nehme diesen Post zurück, weil ich eigentlich besseres mit meiner Zeit zu tun habe, als mich mit einem Forentroll herumzuschlagen.

Ich fände eine Membran (Zitat): "... streckgezogen. Und es war u.a. der erste 17er Alu, der nicht obenrum aufgebrochen ist dabei." äusserst interessant. Wer solche sensationellen Ansagen macht, sollte bereit sein, mehr dazu kundzutun. Nur fürchte ich besagte Membran die gibt's nicht. Was hat meine doch wohl verständliche Nachfrage mit "Troll" zu tun? Muss man jede erschütternde Behauptung ungefragt stehenlassen? Ich glaube dir kein Wort, das ist alles, eine ganz alltägliche Angelegenheit.