supercardiod

[Peter K]

Hallo,

Leider muss ich mich erst einloggen, bevor die
Forensoftware weiß, wem ich antworte und wem nicht.

Nur zur Erinnerung, damit hier auch künftig keinerlei
Missverständnisse auftreten:

respekt, wirklich hochqualitativer Beitrag zur Sache......

Gruß
Peter Krips

Leider muss ich mich erst einloggen, bevor die
Forensoftware weiß, wem ich antworte und wem nicht.

Nur zur Erinnerung, damit hier auch künftig keinerlei
Missverständnisse auftreten:

[Peter K]

Hallo,
[QUOTE=LineArray;370607]

Wenn das stimmt, dann ist der verminderte Pegel der Ports

Hmm, hornresponse simuliert mir aber keine nennenswerte Pegeländerung bei z.B. Volumenverdoppelung bei unverändertem Port.

Antriebskraft für die Ports sinkt bei gleichem Membranhub,

Äh: Gleicher Membranhub ?
Die Portfrequenz ist doch nun gesunken mit dem größeren Volumen und dort macht der Treiber aber mehr Hub als bei der vorigen höheren Portfrequenz im kleineren Volumen..
Und: für gleichen Pegel macht die Luft im Port nun aber bei der niedrigeren Frequenz deutlich mehr Hub. Dann wirkt aber ähnlich an- oder eingebrachtes Bedämpfungsmaterial auch anders...

Gruß
Peter Krips

[lanime]

Das höre ich gern, wird sicher eine Kunst, das Bündelungsmaß kontinuierlich zu gestalten.

hab ja auch nur gesagt dass der MT ab da funktioniert....

Danke inzwischen, werde berichten wenn es Neuigkeiten gibt.

Grüße Bernd

...

Gegen eine Trennung ab 400Hz zum MT/HT spricht auch nix

Das höre ich gern, wird sicher eine Kunst, das Bündelungsmaß
kontinuierlich zu gestalten.

Vielleicht nicht zu tief trennen und möglicherweise sogar
mit etwas Überlappung auslegen. Wenn möglich, also eher
Filter mit sanfterem Übergang vom Durchlass in den Sperrbereich.

Aber du kannst auch den 100er "verkardioiden", einen gewissen
Wandabstand nach hinten brauchst Du ja ohnehin und Erfahrung hast
Du schon in dem Metier ...

Viel Erfolg und bitte berichte weiter, wenn Du Zeit hast.

___________________

P.S.

Als du ein tieferes Gehäuse und Schlitze weiter hinten probiert hast,
sagtest Du, die Richtcharakteristik habe sich nicht wesentlich geändert.

Wenn das stimmt, dann ist der verminderte Pegel der Ports
(größeres Gehäusevolumen hat mehr Nachgiebigkeit, Antriebskraft für
die Ports sinkt bei gleichem Membranhub, Tiefpasswirkung des Gehäuses
für die Ports verschiebt sich zu tieferen Frequenzen ...) durch
effizientere Abstrahlung der Dipol-Komponente aufgefangen worden:

Der Schluss "Pfadlänge spielt keine Rolle für Richtcharakeristik"
kann aus diesem Experiment nicht gezogen werden, denn es wurden
zwei Parameter gleichzeitig geändert, welche sich z.T. kompensieren
können.


Grüße

[lanime]

OK.kann Dir soweit folgen. Ich bin auch bei einer höheren Abstimmung der
Ports gelandet.
Gegen eine Trennung ab 400Hz zum MT/HT spricht auch nix, meine Lösung dafür funktioniert bereits ganz zufriedenstellend (100er Konus + 20er Kalotte, beide im WG)
Testweise läuft diese Kombi z.Zt. ab 50Hz mit (fast)ausreichend Pegel, darunter ergänzt dann ein normaler Sub.
Das gefällt mir ausgesprochen gut, also möchte ich eigentlich nur mehr den
möglichen Pegel des TT in diesem Bereich etwas erhöhen.
Ich muss mir Deine Gedanken zu dem Thema noch etwas durch den Kopf gehen
lassen.

Grüße Bernd
(Bin schon gespannt wann krabat uns aus seinem Thread schmeisst)

Hallo Bernd,

um nicht mißverstanden zu werden:

Ich halte Deine Auslegung der Pfadlänge für durchaus
"bedingt brauchbar".

Sie hat mit dem aktuellen Chassis sogar ihre spezifische Vorteile
gegenüber denjenigen mit größerer Pfadlänge:

Denn bei hoher Trennfrequenz (z.B. zu einer 25mm Kalotte ?) und
einem 20cm "Tief-Mitteltöner" müsste man sich fragen, ob "Constant
Directivity" von ca. 100Hz. bis 500Hz wirklich die beste Lösung ist:

Ein kontinuierlich ansteigendes Bündelungsmaß könnte dann eine Alternative
sein, um Diskontinuitäten der Richtcharakteristik oberhalb 300Hz abzumildern,
wenn man ohnehin einen im oberen Mittelton stark bündelnden
"Riesen Mitteltöner" einsetzt.

Der stark bündelnde Tief-Mitteltöner oberhalb 500Hz und noch mehr
oberhalb 1000Hz ist für diesen LS m.E. das größte Risiko für Verfärbungen.

Dennoch: Bei tiefen Frequenzen verhält sich Deine bisherige Auslegung alles
andere als optimal.

Ich würde für meine "Constant Directivity" Abstimmung (Bündelungsmaß
ca. 4dB von 100 ... 500Hz) aber eine tiefere Übernahmefrequenz zu einem
Mitteltöner/Mittelhochtöner vorschlagen: Nicht wesentlich über 500-600Hz.

Ansonsten würden wir ein kleineres Tief-Mittelton Chassis benötigen
und müssen trotzdem das Verschiebevolumen irgendwoher bekommen
(unmöglich) ... :

Alternativ könnte ein "1.5 Wege" Ansatz gefahren werden:
2 kleinere Langhub Tief-/Mitteltöner mit r = 1/2^0.5 aber eines davon
wird tiefer getrennt:

Das erlaubt dann auch stark bedämpfte Abstimmungen weil zur
unteren Grenzfrequenz des "Satelliten" hin bis zu 6dB
nachgeschoben werden können.

Gleichzeitig hätte man nach oben "mehr Luft" bezüglich Bündelung
und Partialschwingungen:

Das Einzelchassis mit 0,7 fachem Radius kann auch eine um Faktor
1,4 höhere Übernahmefrequenz vertragen bei gleichem Bündelungsmaß
wie das aktuelle Chassis.

Aber diese Alternative will auch sorgältig ausgelegt und mit
geeigneten Chassis bestückt werden. Ich habe hier auch nur Zeit, um
einige Anregungen zu geben.

Die Sache hier ist auch aus anderen Gründen noch nicht ausdiskutiert,
denn ich hätte auch noch Fragen bezüglich Boxsim welche wohl
bevorzugt der Entwickler beantworten müsste.

Ein Problemchen sehe ich aber schon jetzt:

So wie ich meine "CD Abstimmung" angedacht habe, habe ich zwischen Chassis
und Port wenig Füllung. Das Gehäuse ist aber dahinter stärker "gestopft" und
der Port selbst ist ebenfalls recht stark bedämpft.

Das ist bei Deiner derzeitigen räumlichen Anordnung kein Problem.

Verlegt man die Ports weiter nach hinten und macht das Gehäuse schmaler,
dann verschwindet aber dieser "locker gefüllte Raum" zwischen Chassis und
Port:

Die Antriebskraft für den Port muss dann in der Realität
"durch das gefüllte Gehäuse hindurch", dies schränkt den Bereich
möglicher Abstimmungen u.U. merklich ein (!).

Ich gehe davon aus, das Boxsim sich dafür nicht interessiert, es wird
einfach weiter so getan, als ob die Innenseite des Ports weiter im locker
gefüllten Teil in der Nähe des Chassis wäre, auch wenn man die
Abstrahlöffnung nach hinten wandern lässt ... Du verstehst was ich meine ?

Bei einem langen Reflexkanal könnte das ja auch durchaus so sein ...

Das Ersatzschaltbild müsste für diesen Zweck verfeinert und geändert werden,
um zu sehen wie groß die Diskrepanzen sind. Ich werde für diesen Effekt
Vergleichsrechnungen mit einem modifizierten Ersatzschaltbild anstellen,
das ist kein Problem.

Es könnte aber notwendig werden, für die weiter hinten liegenden Schlitze
"Feiräume" in Richtung Chassis zu schaffen, wo das Dämmaterial lockerer
bleiben kann.

Die "gestopfteren Zonen" im Gehäuse (das muss das deutlich überwiegende
Gehäusevolumen sein) könnten dann mit einem steifen Vlies oder einem
perforierten gekrümmten Blech "abgegrenzt" werden.

Dann würde das System dem Ersatzschaltbild vermutlich näher kommen.

Eine räumlich rigide Fixierung des widerstandsbehafteten Materials
auch im Gehäuse dürfte auch den Klirr noch weiter reduzieren:

Denn die Antriebskraft für die Ports wirkt auch auf diesen
mechanischen Widerstand, das ist auch bei Deiner jetzigen Anordnung schon
so: Wenn das Material räumlich "flattert", dann ist die Kraft am Port nicht
mehr proportional zur Auslenkung des Chassis:

Alle wirksamen Fließwiderstände müssen fixiert werden, nicht nur die in den
Ports.


Und: Ich habe an der Dimensionierung der Ports drehen müssen
(Abstimmung "höher"), ich kann Dir meine Boxsim Files gerne
als Anregung zur Verfügung stellen.

Grüße

[lanime]

Wow Oliver, Du treibst ja einen ganz schönen Aufwand.

Soweit ist mir ja schon verständlich was Du damit sagen willst.

Mein Prototyp ist aus reiner Neugierde, angestossen durch krabats Versuche, welches Abstrahlverhalten mit so einem Konzept machbar ist entstanden.
Seit einiger Zeit bin ich bekennender Abstrahlungsfetischist, weil ich einfach nicht bereit bin aus meinem Wohnraum auf Kosten der Optik einen Hörraum zu machen - also sollen die Boxen (gefälligst) möglichst wenig mit
dem Raum interagieren.
Das funktioniert schon ausgesprochen gut, allerdings je tiefer ein sauberes
Abstrahlen der Boxen gelingt, desto besser wird das "Hörgefühl" - möchte mich dazu aber gar nicht weiter auslassen, weil da gehen bekanntlich die Geschmäcker weit auseinander.
Also wurde bei mir erstmal alles was nicht mit Abstrahlverhalten zu tun hat
außer Acht gelassen, nur um einmal zu hören ob mir sowas gefallen könnte.
Ergebnis: Es gefällt. Es gefällt sogar so gut dass ich das Konzept weiterverfolgen möchte.

Wenn Du jetzt (evtl.) zu dem Schluss kommst das Teil wäre komplett falsch
Konstruiert bin ich auch nicht beleidigt - egal ob man es jetzt KU, Dipol
oder sonstwie nennt. Ganz im Gegenteil, jeder Verbesserungsvorschlag wird gerne angenommen und vermutlich auch umgesetzt und gemessen.

Grüße Bernd

...
Ich denke daher dass ein Vergleich mit einem KU-Gehäuse viel eher den
realen Verhältnissen entspricht. ...

Hallo Bernd,

zu Deinem Vergleich mit KU-Gehäuse ("Kontrollierte Undichtigkeit"):
Klar, von der mechanischen Impedanz, welche das Chassis "sieht", ist das eng
verwandt !

Rein von der Abstimmung und der Form der Impedanzkurve erinnern mich die
hier angesprochenen Abstimmungen übrigens sehr an die von E.J. Jordan 1956
vorgeschlagenen Gehäuse. Am Schluss des Artikels werden auch exemplarische
Impedanzkurven gezeigt:

http://www.ejjordan.co.uk/PDFs/A-Cabinet-of-Reduced-Size-with-Better-Low-Frequency-Performance.pdf

E.J. Jordan hat auf diesem Gebiet m.E. sehr früh herausragende Artikel
geschrieben. Er hat die im Artikel angesprochenen
"Acoustic Resistance Units" damals für Goodmans entwickelt.

Die "Gehäuseimpedanz" und die resultierende Abstrahlung/Richtcharakteristik
sind aber dennoch zwei paar Schuhe:

Man kann so eine "Undichtigkeit" oder "Fließwiderstand" oder
"Acoustic Resistance Unit" oder "Variovent", um mit den letzten beiden
Begriffen auch mal kommerzielle Handelsbezeichnungen zu nennen,
zur Erzeugung von Richtwirkung nutzen, man muss aber nicht.

Die früheste Referenz zur Nutzung eines Fließwiderstands zur
Erzeugung einer Nierencharakteristik (Cardioid) ist m.E. diese hier:

H. Kalusche: "Eine Lautsprecheranordnung mit einseitiger Richtwirkung",
Zeitschrift für angewandte Physik 1950, Bd. 2, Heft 10, S.111-114

Die Anwendung des Prinzips ist also schon ein paar Jahre alt ...

Trotzdem sind auch später noch Patente für vergleichbare Anordnungen erteilt
worden: Offenbar reicht es z.B. der US Patenbehörde gelegentlich aus, wenn
bekannte Technologie in den USA "nochmal" erfunden wird ...


Grüße

Ergänzung Bilder


4) Schalldruck Frequenzgänge unter Winkeln
------------------------------------------

Beide Bilder:
...........Abstand "-24cm" : ?? geschätzte eff.Pfadlänge ca. 31cm (24cm + 07cm)

Bild "20"
...........mittlere Dämpfung im Port

Bild "22"
...........hohe Dämpfung im Port


Grüße

Simulationen: Potentieller "Cardioid Satelliten Lautsprecher"

...
Mein Teil (nur seitlich zwei Schlitze mit Fließwiderstand) ist z.B.
völlig unbeeindruckt von jeder Änderung der Pfadlänge und zeigt einen
sauberen 12dB Abfall wie eine geschlossene Box.
...

Hallo Bernd,
Hallo Alle,

es wurde hier ja schon öfter der Verdacht geäußert, dass bei den
gezeigten Konstruktionen mit "resistivem Port" die "Dipol Pfadlänge"
eine untergeordnete Rolle spiele.

Das ist jedoch nicht der Fall. Die Abstimmung der Gruppenlaufzeit
zwischen vorderer und rückwärtiger (oder beidseitig nach hinten versetzter)
Schallquelle auf die effektiv wirksame Pfadlänge ist bei tiefen Frequenzen
entscheidend für

- die Effizienz der Abstrahlung
- das Zustandekommen einer bestimmten Richtcharakteristik sowie
- die Konstanz der Richtcharakteristik über der Frequenz.

@Bernd: Auf Deine Messung mit tieferer Box (Volumen größer) und den
"Schlitzen" weiter hinten, muss ich in einem gesonderten Post
später nochmal eingehen (!).

Ich hatte eigentlich etwas ganz anderes vor, aber jetzt habe ich
ausgehend von Bernd's (lanime) verwendetem Volumen und
Schallwandabmessungen ein paar abweichende Demo- Abstimmungen in
Boxsim gerechnet.

Gleich vorweg: Ich halte Boxsim vom Ansatz und Konzept her für gut,
teilweise sogar für vorbildlich, wenn man die angestrebte
Nutzergruppe betrachtet. Man sollte wohl nur die eingetretenen Pfade
nicht zu weit verlassen ...

Es gibt noch größere und kleinere Schwachstellen sowie echte Fehler,
das merkt man relativ schnell.

Für meine eigenen Projekte entwickle ich benötigte Ersatzschaltbilder
selbst, aber ich denke hier können wir Boxsim als Ausgangspunkt
verwenden, weil es jedem zugänglich ist und Bernd auch schon
Boxsim-Simus hier eingestellt hat.


Zum Thema Dipol Pfadlänge

Auch mit Boxsim lässt sich eindeutig demonstrieren, daß die Pfadlänge
bei der Auslegung von Dipolen und Kardioiden eine entscheidende Rolle
spielt.

Man muss aber genauer hinschauen und darf nicht in Kategorien wie
"wichtige und weniger wichtige Parameter" denken und z.B. Dämpfung
und Pfadlänge gegeneinander in ihrer "Wichtigkeit" abwägen:

Vielmehr hängen alle Parameter für eine angestrebte Abstimmung
voneinander ab (wie immer ...).


Zu den Anhängen

Hierzu habe ich als Anhang ein Daumenkino nach dem Motto
"ein Bild sagt mehr als tausend Worte" eingestellt.

Alle Abstimmumgen arbeiten mit einem geometrischen Volumen von 6l
und einer Schallwand von 24cm x 42cm, um die eine gewisse Vergleichbarkeit
mit Bernd's Simulationen herzustellen. Daher wurde auch der gleiche
Treiber eingesetzt.

Bernd's vorangegangene Simulationen:
__________________________________________________ _________

...
Bild 1: Abstrahlverhalten lt. Simu
Bild 2: Vergleich: Mein Gehäuse (gestrichelt) vs. Geschlossene Box
Bild 3: Vergleich w.o. max.Pegel
...
Grüße Bernd

Anm.: Bernd's Kardioid ist die gestrichelte Kurve in Bild 2 u. 3.
Die durchgezogene Linie ist eine geschlossene Box zu
Vergleichszwecken.
__________________________________________________ _________


Als bevorzugten Einsatzbereich habe ich bei meinen Simulationen
ca. 100Hz ... 500Hz angesehen.
Wie Bernd habe ich in der Darstellung die Frequenzachse auf 1000Hz
beschränkt. Dadurch wird allerdings der Frequenzbereich unsichtbar,
in dem der verwendete Treiber aufgrund seiner Größe sehr stark anfängt
zu bündeln, dazu vielleicht später mehr ...



Eigene Simulationen
-------------------

1) Frequenzgänge Schalldruck u. Energie
---------------------------------------

Bild "02"
...........Abstand "-03cm" : ?? geschätzte eff. Pfadlänge ca. 10cm (3cm + 07cm)
...........gestrichelt : mittlere Dämpfung im Port
...........durchgezogen : hohe Dämpfung im Port

Bild "06"
...........Abstand "-24cm" : ?? geschätzte eff. Pfadlänge ca. 31cm (24cm + 07cm)
...........gestrichelt : mittlere Dämpfung im Port
...........durchgezogen : hohe Dämpfung im Port

Durch Hin- und Herschalten kann man sich den Effekt unterschiedlicher
Dämpfung gegenüber dem Effekt unterschiedlicher Pfadlänge verdeutlichen.


2) Bündelungsmaß über Frequenz
------------------------------

Bild "08"
...........Abstand "-03cm" : ?? geschätzte eff. Pfadlänge ca. 10cm (3cm + 07cm)
...........gestrichelt : mittlere Dämpfung im Port
...........durchgezogen : hohe Dämpfung im Port

Bild "12"
...........Abstand "-24cm" : ?? geschätzte eff. Pfadlänge ca. 31cm (24cm + 07cm)
...........gestrichelt : mittlere Dämpfung im Port
...........durchgezogen : hohe Dämpfung im Port

Durch Hin- und Herschalten kann man sich den Effekt unterschiedlicher
Dämpfung gegenüber dem Effekt unterschiedlicher Pfadlänge verdeutlichen.


3) Max. Pegel
-------------

Bild "14"
...........Abstand "-03cm" : ?? geschätzte eff. Pfadlänge ca. 10cm (3cm + 07cm)
...........gestrichelt : mittlere Dämpfung im Port
...........durchgezogen : hohe Dämpfung im Port

Bild "18"
...........Abstand "-24cm" : ?? geschätzte eff. Pfadlänge ca. 31cm (24cm + 07cm)
...........gestrichelt : mittlere Dämpfung im Port
...........durchgezogen : hohe Dämpfung im Port

Durch Hin- und Herschalten kann man sich den Effekt unterschiedlicher
Dämpfung gegenüber dem Effekt unterschiedlicher Pfadlänge verdeutlichen.


4) Schalldruck Frequenzgänge unter Winkeln (Bilder siehe nächster Post)
------------------------------------------------------------------------


_________________________

Ich stelle die Simulationen zunächst unkommentiert(!) ein.

Es braucht allerdings zumindest von meiner Seite aus noch
Anmerkungen bezüglich
- Unsicherheiten, getroffene Annahmen, Fragen zu Softwarespezifika etc.
- Ausführung und Realisierbarkeit von Abstimmungen
- Adäquatheit des verwendeten Ersatzsschaltbildes, für die hier z.T. getriebene "Überdehnung" des Modells.
- Abwägung der Nutzlichkeit von gezeigten Varianten und Priorisierung von Eigenschaften
- Bevorzugtem Frequenzbereich für diese Anordnung und mögliche Varianten
- Geeignete (Treiber-) Bestückung
- ...

Grüße

Hallo Oliver,

wozu tust du dir den Stress an, wenn die Schallabstrahlung eh nur
ein (gerne gehörter) Nebeneffekt ist?

... vermutlich weil ich nicht ganz dicht bin.

(ähnlich wie eine "Resistance Box")

Wenn ich dich richtig verstehe, steht dem Basschassis aber noch
Volumen (innen) oberhalb der Schlitze zur Verfügung, d.h. der
gesamte Kasten inkl. MHT ist umbaut ... ?

Grüße

[lanime]

Hallo Oliver,

wozu tust du dir den Stress an, wenn die Schallabstrahlung eh nur
ein (gerne gehörter) Nebeneffekt ist?

Da das Projekt ja streng geheim ist kann ich natürlich nix über die Abmessungen verraten.
B 24cm, H 42cm(incl.MT/HT Abteilung,Schlitz nur bis H 24cm) T 1,9cm zufrieden?

Grüße
Bernd

...
Die Impedanzmessung zeigt nur zwei verschiedene Füllmengen
Dämmstoff, nicht die Impedanz nach dem Stopfen der Schlitze.

...

... und Du hast gedacht, ich merke das nicht

vielen Dank für die Infos soweit.

Hallo Jan,
das meinte ich mit "soweit es eben geht".
Also: BR auf gegenüberliegende Seite einstellen und mittels
Gehäusetiefe den tatsächlichen Abstand Treiber - Schlitz definieren.
Ist zwar nur eine Krücke - kommt vom Ergebnis her aber sehr nahe
an die Realität.

... OK, ich hätte bisher angenommen von der Mitte des Treibers
bis zum Schallwandrand wären es im Mittel 12cm stimmt das ?

Ansonsten wäre ich interessiert am

- kleinsten Abstand Membranzentrum - Schallwandkante auf Schlitzseite
- größten Abstand Membranzentrum-Schallwandkante auf Schlitzseite
- Fläche der Schallwand
- "Dicke der Schallwand"

... natürlich nur wenn Du's preispgeben willst.
Für die Mechanik, weiß ich ja erstmal genug.

Bei den hier gefragten Sachen geht es mit eher um die
Abstrahlung.

Ich bin nicht der Auffassung, daß man die o.g. geometrischen
Abstände (rein nach Maßband) bei dieser konkreten Anordnung
voll als Pfadlänge rechnen kann.

Aber egal, dazu kommen wir vielleicht später:

Erstmal möchte ich die Mechanik simulieren, Schallabstrahlung
ist bei einem Lautsprecher ja nur ein Nebeneffekt ...


Grüße

[lanime]

Hallo Jan,
das meinte ich mit "soweit es eben geht".
Also: BR auf gegenüberliegende Seite einstellen und mittels
Gehäusetiefe den tatsächlichen Abstand Treiber - Schlitz definieren.
Ist zwar nur eine Krücke - kommt vom Ergebnis her aber sehr nahe
an die Realität.

Grüße
Bernd

Eine Anmerkung noch zu den erhöhten K3-Werten:
Es ist für das gewünschte Abstrahlverhalten nicht notwendig das gesamte
Verschiebevolumen durch das Dämmmaterial zu "blasen"