supercardiod

[lanime]

Hallo Rudolf,

das ist so ziemlich das einzige was ich (noch) nicht probiert habe.
Aber auch eine Änderung der Gehäusetiefe von 8 auf 30cm jeweils mit dem
Schlitz ganz hinten ändert das Abstrahlverhalten nur marginal und
an den anderen Paramatern nur genau das, was man durch die
Volumenänderung erwartet.

Grüße Bernd

[Rudolf]

Wie schätzt Ihr denn aus heutiger Sicht dieses Programm hier ein:

http://www.tolvan.com/edge/

Ich verwende diese Software deshalb gerne, weil sie einen sehr definierten und eingeschränkten Gegenstandsbereich hat.

Hallo Oliver,
wie Boxsim ist Edge nur bedingt wirklichkeitstreu, aber in sich konsistent. Weiß man um die prinzipiellen Einschränkungen/Fehler, können beide Programme die Veränderungen von Ausgangsgrößen nach der Veränderung von Eingangsgrößen hilfreich darstellen. Wir müssen uns nur darüber klar sein, wo die Simulation hakt. In beiden Fällen ist das Diffraktionsmodell (aus aktueller Sicht) unzureichend. Je mehr Diffraktionskanten und je größere Diffraktionswinkel berücksichtigt werden müssen, desto mehr "versagen" beide Programme. Deshalb habe ich in meinem PDF die Simulationen mit edge z.B.auf +/-30° begrenzt. Mit LEAP simuliere ich rundum.

Mein Teil (nur seitlich zwei Schlitze mit Fließwiderstand) ist z.B. völlig unbeeindruckt von jeder Änderung der Pfadlänge ....

Hallo Bernd,
wäre das auch der Fall, wenn Du die Schallwandbreite verdoppelst? Das wäre in Deinem Fall ja die Pfadlänge.

[lanime]

Ich möchte mich da ja nicht in die Dipol-Expertendiskussion einmischen
weil ich dazu einfach viel zu wenig Ahnung von den Dipolen habe.
Trotzdem denke ich nicht dass krabats ZweiDinAdreiholzbrettflunder, sowie
auch meine gemessene Version viel mit Dipolen im Sinne von offenen
Schallwänden gemein hat.
Unbestritten entsteht das Abstrahlverhalten nach den gleichen Prinzipien
(wie auch sonst?), nur das Verhalten des Treibers hat mit dem eines in einem
offenen Gehäuse verbauten nichts zu tun
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.
Der Pegel bleibt auf annähernd gleichen Niveau mit nahezu identischem
Verschiebevolumen und auch fast gleichem möglichen Maximalpegel - das alles sollte ein Dipol ja eher nicht machen....

Außerdem tritt die BoxSim-Vorhersage des Abstrahlverhaltens sowie des
sonstigen Verhaltens mit erschreckender Genauigkeit ein.
Die entsprechenden Messungen habe ich ja schon weiter unten eingestellt.

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

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

Lasse mich natürlich gerne eines besseren belehren.

Grüße Bernd

akabak (abb#1):

pegelverlust bei 100hz rund 14db, allerdings bei um 25% geringerem hub (vernachlässigbar). achtung:

die simulation ist für den geschlitzten kardioid angefertigt worden, nicht für einen bretter-dipol!

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-db.htm

sagt 14.0 dB entspricht ca. Faktor 5.01
...(OK, Hub nicht ganz vergleichbar s.o.)

Trotzdem:

...
Wie ich die Pfadlänge abschätze, obwohl ich keine Abmessungen zu Deiner
Konstruktion habe:

Ich nehme die messtechnisch von dir unbeabsichtigt ermittelte wirksame Länge
des lambda/4 Resonators und teile durch 2. Ich sage Dir auch warum:

Deine Konstruktion realisiert ziemlich genau die halbe Pfadlänge einer gewöhnlichen
offenen Schallwand mit gleichen Abmessungen: D ca. 25cm/2 = 12,5cm
...

...

...
2)
Mit der. o.g. (hoch sophistizierten) Abschätzung der Dipol Pfadlänge D aus Deinen
eigenen Messungen, gehen wir in das mittlerweile 12 Jahre alte Excel Sheet
von S.L. (s.u.) (das ist der, der Deine Konstruktion als "Unsinn" bezeichnete) und
rechnen ein paar Beispiele für das benötigte Verschiebevolumen bei 100Hz:

Wir sehen zunächst, daß man bei dieser Auslegung ca. das 5-fache Verschiebevolumen
benötigt, wie bei einer geschlossenen Box.
...

Krabat, Du darfst jetzt bitte ankreuzen:


Oli, Mann bist Du gut!.....|_|

oder

Glück gehabt !.................|_|



Wir werden in diesem Bereich m.E. durch Messung nur schwer herausfinden,
was "richtig" ist: Die realen Objekte müssten wir zur Überprüfung
im Freien messen.

Die Raumeffekte allein durch eine Grenzfläche sind bereits größer,
als die Abbweichungen durch Modellierungsfehler bei tiefen
Frequenzen.

Trotzdem ist der Zustand unbefriedigend und ein besseres Modell sollte
willkommen sein.


M.E. ist es deutlich unterhalb Feq zur Vereinfachung gerechtfertigt,
mit dem simplen Abstandsmodell zu rechnen, auch wenn es sich um eine
Schallwand oder ein Gehäuse mit kleiner Schallwand handelt, um das
benötigte Verschiebevolumen bei tiefen Frequenzen abzuschätzen.

Interessiert man sich eher für den Schalldruckverlauf und die
Richtcharakteristik auch im Übergangsbereich, dann muß man zwingend
Diffraktionsmodelle einsetzen.

Wie schätzt Ihr denn aus heutiger Sicht dieses Programm hier ein:

http://www.tolvan.com/edge/

Ich verwende diese Software deshalb gerne, weil sie einen sehr
definierten und eingeschränkten Gegenstandsbereich hat.


Wenn man zur Abschätzung des Verschiebevolumens bei tiefen
Frequenzen mit Pfadlängen arbeitet, dann kommt es darauf an,
selbige "realistisch" zu ermitteln.

Auch bevor S.L. die o.g. neuen Daten eingestellt hat
- danke Krabat - habe ich speziell beim Kardioid mit
größeren Chassis die bei Linkwitz modellierten Pfadlängen
für zu groß gehalten. Es gibt hier etliche Fehlerquellen ...




Grüße

Abstrahlung harmonischer Verzerrungen beim Dipol

...
Die Leistungsanforderungen an Dipole bei niedrigen Frequenzen sind bekannt. Vergl. z.B. Linkwitz. Wenn ein

Treiber diese Anforderung erfüllt, klirrt er wie in der Box. Es sei denn, er ist mies konstruiert und

klirrt nach hinten um Größenordnungen mehr als nach vorn. Einen speziellen Dipol-Klirr gibt es nicht.

Hallo Rudolf,
Hallo Krabat,
Hallo Alle,

wenn ich mich im Bereich der 6dB Flankensteilheit (dem "Sperrbereich")
der Hochpasscharakteristik einer Schallwand befinde, sagen wir deutlich
unterhalb 0.5 x Feq, muss ich m.E. schon damit rechnen, daß z.B. die K2
Komponente um 6dB gegenüber dem Nutzsignal im Pegel angehoben wird:
Denn das Nutzsignal wird dann in Relation zum K2 weniger effizient
abgestrahlt als bei der geschlossenen Box.

Der Vergleich erschließt sich m.E. wenn man die durch das Chassis
erzeugten Klirrkomponenten als jeweils eigene Verschiebevolumina
betrachtet, welche jeweils in Relation zum Verschiebevolumen des
Nutzsignals stehen.

Dazu ein Gedankenexperiment (Abmessungen nur zur Veranschaulichung):

- Eine Schallwand oder ein "reiner Pfadlängen Dipol" hätte Feq = 240Hz.

- Drei winzige als klirrfrei angenommene Chassis werden nahe
beieinander montiert und strahlen bei Einbau in geschlossener
Box folgende Frequenzen und Pegel ab:

Chassis1.....60Hz.....0dB (als "Nutzsignal-Repräsentant")
Chassis2....120Hz...-24dB (als "K2 Repräsentant)

> "Klirrdämpfung" : -24dB

...dann wäre bei Einbau in o.g. Dipol Anordnung m.E.
mit folgenden Pegeln zu rechnen:

Chassis1....60Hz...-12 dB (als "Nutzsignal-Repräsentant")
Chassis2...120Hz...-30 dB (als "K2 Repräsentant)

> "Klirrdämpfung" : -18dB (Hoppla!)

(...daß bei Annahme einer höheren Flankensteilheit s.o. bei einem
"Schallwand basierten" Dipol im Übergangsbereich der Effekt noch
deutlicher sein kann, habe ich hier unterschlagen.)

Klirrkomponenten als eigene "wirksame Verschiebevolumina" zu
modellieren erscheint mir bei den meisten Erzeugungsmechanismen
von Harmonischen als gerechtfertigt wie z.B. Nichlinearität von
Antrieben und Membranaufhängungen. Oder mache ich hier einen Denkfehler ?

Eine Tiefpassfilterung des Eingangssignals zur Frequenzgang-Korrektur beim
Dipol/Kardioid kann an der Verminderung der Klirrdämpfung gegenüber der
geschlossenen Box nichts ändern, denn die Klirrkomponenten werden bei
verstärktem Eingangssignal durch das Chassis als Quelle der Harmonischen
einfach proportional oder sogar überproportional mit angehoben, je nachdem
wie linear das Chassis im beobachteten Auslenkungsbereich gerade noch ist.

Eine "Heilung" dieses Effektes tritt nur dann ein, wenn ein akustisches
Tiefpassfilter mit mindestens entgegengesetzt gleicher Flankensteilheit s.o.
wirksam ist, welches den (effektiv abgestrahlten) Klirr des Chassis
dämpft und dabei möglichst selbst keinen bzw. wenig Klirr verursacht(!) ...

Meine Dipol Subwoofer verfügen über einen solchen akustisch wirksamen
Tiefpass und eine Verbesserung der Klirrdämpfung gegenüber z.B. der offenen
Schallwand/W-Frames/Ripolen u.dergl. ist - bei geeignetem Aufbau - ein
überaus angenehmer Nebeneffekt daraus.

Natürlich kann man sich bei der Vermeidung von Klirr nie auf nur eine
Maßnahme allein verlassen, Klirr muss möglichst an der Entstehung gehindert
werden.

Die Motivation für den Einsatz möglichst linearer Antriebe und Aufhängungen
von Membranen sowie für Push/Pull Betrieb von Chassis ist bei Konstruktionen
mit Dipol Anteil m.E. schon sehr hoch. Eine eher "großzügige" Auslegung des
Verschiebevolumens ist ohnehin erforderlich, um geringe Verzerrungen und
gute Haltbarkeit der Chassis zu gewährleisten.

Grüße

theorien, ... diese bestätigen qualitativ die simulation ... ahnungsweise die für den kardioid.

akabak (abb#1):

pegelverlust bei 100hz rund 14db, allerdings bei um 25% geringerem hub (vernachlässigbar). achtung: die simulation ist für den geschlitzten kardioid angefertigt worden, nicht für einen bretter-dipol!
zum vergleich der gleiche treiber in einer geschlossenen box auf gleicher schallwandfläche.

die simulatorisch ermittelte bündelung (00° schwarz, 30° rot, 60° grün, respektive im polardiagramm 50hz schw., 100hz rt., 200hz gr.) entspricht qualitativ dem versuchsmodell, der pegelverlust leider auch. grund für den unterschied zum bretter-dipol ist vieleicht, dass der gesamte schall der membranrückseite auf die seitwärtigen schlitze geleitet wird, während beim bretterdipol nur ein kleinerer anteil um die kante herumfließt.

ps: ich weise nochmal darauf hin, dass das gesamte umbaute volumen nur 9 liter beträgt. das entspricht 5liter netto, gerade genug für einen geschl. eingebauten w100. beide "lösungen" würden ab 40hz (!!) in etwa den gleichen maximalpegel aufweisen, wenn der hub auf sinnvolle 3mm begrenzt wird. allerdings ist beim kardioid die erforderliche verstärkerleistung mit 100watt um das 4..5fache größer. das ist sicher kein lohnender ansatz für eine krawallbox. würde das brett aber verlängert, der bereich bis 200hz von einem reflexer abgedeckt und ein zweiter kardioid den ersten ergänzen, sind voraussichtlich betäubende pegel möglich.

(boxsim, heuristisch experimenteller ansatz) Erzähl das mal Uwe. Der wird sich kaputtlachen. Zeig mal ein paar Beispiele (do it yourself?) der experimentellen Prüfung nach hinten gerichteter Schallquellen.

Du vergisst den maßgeblichen Anteil, den Leo Kärkkäinen an der Geschichte (analytischer ansatz) hat. Er ist theoretischer Physiker ... Endlich passt die Theorie zu den Messungen, die wir schon seit Jahren mit Dipolen erhalten haben.

theorien, die lediglich auf eine erklärung "ex post" abzielen, taugen nichts. eine theorie muss voraussagen ermöglichen. das mag für die von Kärkkäinen gelten. die voraussagen sollen aber auch geprüft werden. so fasse ich die diskussion hier ja auch auf, nämlich als erfrischenden gegenwind. immer schön (selbst)kritisch bleiben, sonst verendet man noch an mechanischen verlusten ... vorschlag:

messe den ampl.- und phasenfreq.gg. einer (flachen) geschlossenen box unter 180°, also schlicht "was hinten rauskommt". ab 200hz habe ich akustische messungen nach maßgabe meiner möglichkeiten angefertigt, um die differenz zum "heizwertigen" kardioid einschätzen zu können. diese bestätigen qualitativ die simulation mit boxsim für die geschlossenen, und ahnungsweise die für den kardioid.

ich schlage auch vor, ohne das selbst so gemacht zu haben, den rückwärtigen treiber magnet aussen zu montieren, siehe skizze. jedenfalls sagt boxsim, respektive der jetzt schon auflachende Uwe, dass auch mit einer nur 30cm breiten schallwand der pegelverlust durch destruktive interferenz bei 100hz rund 6db beträgt. ich hoffe es juckt die dipolisten ausreichend, um den kommenden grauen sonntag mit sinnvollen tätigkeiten zu füllen ...

im weiteren sollte der dipolverlust bei etwa 200hz auf 3db zusammenschrumpfen. nichtsdestotrotz bleibt die dipol-8 erhalten, und auch das "bündelungsmaß" von rund 6db.

wie gesagt, man sollte nicht so weltvergessen ignorant sein, nur weil eine doch recht komplizierte theorie passt darauf zu schließen, dass man die sache verstanden, und also im griff hat. damit keine missverständnisse aufkommen: das gilt auch für mich. wenn nach der kritischen prüfung alles gut ist, umso besser!!

abb#1 skizze einer messidee - von den unterschiedlichen T/S-parametern im einbauzustand muss man abstrahieren, wichtig sind die relativen pegel/amplituden direkt vorn und von hinten nach vorn

abb#2 zeigt die hier mit spott und häme belegte testbox, "münchener rauputz", bautiefe 20cm

abb#3 zeigt die vorhersage von boxsim für zwei rücken an rücken in eine flache, 3cm tiefe box eingebaute al200. beachtenswert ist der pegelabfall für den von hinten nach vorn um kante gebeugten schall. das macht sich auch im phasenverlauf bemerkbar! referenz ist ein einzelner treiber vorn. für den maximalen pegel wurde der hub im chassis-editor auf 3mm beschränkt. dann ergibt sich auch beim dipol für 100hz noch immer ein wert von 97db, allerdings mit 150watt, wer hat die schon? de facto wäre ein solcher dipol (mit einem einzelchassis auf brett) vornehmlich elektrisch begrenzt, was meiner erfahrung nicht zuwiderläuft ...

[Rudolf]

Linkwitz weist seit neulich darauf hin, dass die bisherigen simpel-rechungen für dipole nicht korrekt sind. und zwar deshalb nicht, weil der einfluss der schallwand nicht korrekt berücksichtigt wird. es gibt lt. Linkwitz aktuell einen analytischen ansatz für die lösung der wellengleichung unter den gegebenen randbedingungen.

Die Rechnungen von Mellow und Kärkkäinen gelten nicht für Dipole allein, sondern für Schallwände im Allgemeinen. Sie sind für Dipole nur doppelt interessant, weil dort die Brechungseffekte immer doppelt so hoch sind wie bei "Boxen".

boxsim rechnet eher heuristisch, ist dafür schneller und experimentell geprüft.

ps: weil boxsim ein messtechnisch bestätigtes modell für die kantenbeugung enthält, ist die berechnung mit boxsim einen versuch wert ...

Erzähl das mal Uwe. Der wird sich kaputtlachen. Zeig mal ein paar Beispiele der experimentellen Prüfung nach hinten gerichteter Schallquellen.

überhaupt ist meine frage die gewesen, was macht dipole so attraktiv, wenn sie doch genauso oder eher mehr klirren müssten, als das gezeigte unding?

Die Leistungsanforderungen an Dipole bei niedrigen Frequenzen sind bekannt. Vergl. z.B. Linkwitz. Wenn ein Treiber diese Anforderung erfüllt, klirrt er wie in der Box. Es sei denn, er ist mies konstruiert und klirrt nach hinten um Größenordnungen mehr als nach vorn. Einen speziellen Dipol-Klirr gibt es nicht.

... genau deshalb hat nun endlich vor kurzer zeit ein ingenieur das dipolige an der schallwand ausgerechnet. ergebnis: es ist noch viel schlimmer, aber die letztlich das auch bestätigenden messungen stehen noch aus (lt. Linkwitz)!

Du vergisst den maßgeblichen Anteil, den Leo Kärkkäinen an der Geschichte hat. Er ist theoretischer Physiker . Die "bestätigenden Messungen" stehen keinesfalls aus - es ist umgekehrt. Endlich passt die Theorie zu den Messungen, die wir schon seit Jahren mit Dipolen erhalten haben.

Ich nehme an, Du meinst das hier:

http://www.linkwitzlab.com/models.htm#A2

"Of particular interest to me is the change in low frequency slope from 6 dB/oct to about 9 dB/oct before the response levels out. The change in slope is due to baffle edge diffraction. I have observed such change in slope in all my dipole designs and had assumed it was due to driver asymmetry. The behavior makes equalization for a flat response more difficult. ..."


Gut, ich sollte vielleicht dazu sagen:

Bei meinen aktuellen Dipol und Kardiod Konstruktionen für den Tief-
und teilweise Mittelton Bereich verwende ich keine Schallwände, sondern
eher schmale Stirnseiten und ich realisiere die Dipol-Pfadlänge tatsächlich
vorwiegend über Tiefe:

Deshalb habe ich da wenig Diskrepanzen beobachten können zum
"zwei Quellen im Abstand D" Modell.

Bei Schallwänden ist es mir eher mal vorgekommen, dass ich im
Übergangsbereich stärker entzerren musste als erwartet.


So wie die aktuellen Darstellungen bei S.L. aussehen, müsste die
Schallwand-Bauform bei Frequenzen unterhalb Feq noch größeres
Verschiebevolumen erfordern, und die Flankensteilheit ist im
Übergangsbereich auch größer als 6dB, was das Verhalten
"schallwandbasierter Dipole" dort "weniger gutmütig"
macht.

Verstehe ich das richtig ?

Die Schallwand mit asymmetrisch angeordnetem Treiber verhält sich
aber weit weniger "ruppig" als die kreisförmige Schallwand mit
mittigem Treiber: So etwas baut doch keiner (oder) ?
Es ist nur ein beliebtes Rechenmodell.

Muss ich Deiner Konstruktion jetzt bei 100Hz s.o. statt 5-fachem
Verschiebevolumen gegenüber geschlossener Box besser 5 x 1.4 = 7 faches
aufbrummen ?



_________________

Der Übergangsbereich bei diesem Modellkardioid, dessen Schrieb ich zuvor
schon gezeigt habe, ist zwischen 400Hz und 200Hz recht stetig:
Auch hier handelt es sich um eine "schallwandlose" Ausführung.

Aber die Eigenresonanz des Mini-Breitbänders um 150Hz sorgt bereits
für eine erhöhte Flankensteilheit.

000Grd, 090Grad, 180Grad: rot, hellblau, grün

http://www.visaton.de/vb/attachment.php?attachmentid=19977&d=1382975962

anbei ein [URL="http://de.wikipedia.org/wiki/Drudel"]


genau deshalb hat nun endlich vor kurzer zeit ein ingenieur das dipolige an der schallwand ausgerechnet. ergebnis: es ist noch viel schlimmer, aber die letztlich das auch bestätigenden messungen stehen noch aus (lt. Linkwitz)!

Hallo Krabat,

hättest Du dazu mal einen Link oder Lit. Hinweis ?

Grüße Oliver

Doch, zur Abschätzung sehr wohl ...
der Dipol Anteil ...

anbei ein >> drudel. gegeben ein "dipol" der über eine offene schallwand realisiert wird (typ: Linkwitz mittelton). auf der willkürlich gewählten vorderseite wird der schall in vorwärtsrichtung abgestrahlt. damit der von der rückseite einen effekt hat, muss er um die bretterkante herum. des rätsels frage ist

- welche phase hat der schall, wenn er um die ecke herum ist
- welchen pegel hat der schall, wenn er um die ecke herum ist

damit sich eine theorie gerechte summenbildung ergibt, müsste der zunächst nach 90° abgestrahlte und dann um die ecke gebeugte schall

- den gleichen pegel wie auf der vorderseite haben
- die phasenlage exakt der laufzeit um die kante entsprechend, aber ohne jegliche weitere kantenbeugungseffekte haben
- es sei denn, der frontalschall hat den gleichen - also nicht spiegelbildlichen pegel- und phasen(!!)verlauf wie der um die kante gebeugte

messtechnischer nachweis? wie will man die relative phasenlagen messen, ohne immer beide anteile am mikrophon zu haben? sehr schwierig!

genau deshalb hat nun endlich vor kurzer zeit ein ingenieur das dipolige an der schallwand ausgerechnet. ergebnis: es ist noch viel schlimmer, aber die letztlich das auch bestätigenden messungen stehen noch aus (lt. Linkwitz)!

ansatz nach Huygens, nämlich propagierte elementarkugelstrahler? auch damit sehe ich nicht, wie man die im simplen dipol-modell getroffenen annahmen rechtfertigen will. die symmetrie ist gestört.

wie schon bestätigt, karabt sein ömmes:

- damit ist kein baum zu fällen
- es ist "theoretisch" äusserst unbefriedigend beschrieben
- es ist widerwärtiges gefummel
- alles muss größer

aber für welches dipolding gilt das nicht genauso?!

ps: weil boxsim ein messtechnisch bestätigtes modell für die kantenbeugung enthält, ist die berechnung mit boxsim einen versuch wert ...

die abstrahlung nach hinten ist ab 100hz um 10db++, je nach ausführung gedämpft. insofern kann wohl kaum mit dem dipol-skript gerechnet werden.

...

Doch, zur Abschätzung sehr wohl ...


der Dipol Anteil macht

- besonders weit unterhalb von Feq den Löwenateil des benötigten Vd aus.

- Deine Konstruktion befindet sich bei 100Hz mehr als 2 Oktaven unterhalb
Feq und sie ist auch noch ein Dipol-betonter Kardioid bei
tiefen Frequenzen.

- was den erzielbaren Schalldruck betrifft, so ist es wohl eher
ein Unterschied, ob man sich im Freien oder in einem Raum mit
Grenzflächen befindet. Zur Abschätzung des realen Schalldrucks
im Raum ist das Skript daher nicht geeignet, das stimmt.

Um die Relationen zur geschlossenen Box abzuschätzen
ist das Skript gut genug.

Oder anders formuliert:

Es gibt keine Ausrede, bei der Auslegung von Lautspechern mit
Dipol-Komponente, auf eine Abschätzung des benötigten
Verschiebevolumens zu verzichten.

Mit meinen Dipol-Subwoofern für die Raumkante bekomme ich auch
erheblich mehr Schalldruck durch Grenzflächen und Raumanregung.

Diesen Zuwachs kann und soll man man natürlich gesondert abschätzen.
Das ändert aber nichts an der Tatsache, daß man mit einer Dipol-Pfadlänge
von 12cm nicht weit kommt, wenn man bei 100Hz mit einer CB vergleicht ...

die abstrahlung nach hinten ist ab 100hz um 10db++, je nach ausführung gedämpft. insofern kann wohl kaum mit dem dipol-skript gerechnet werden.

...

Doch, zur Abschätzung sehr wohl, denn der Dipol Anteil macht

besonders weit unterhalb von Feq den Löwenateil des benötigten Vd aus:


- Deine Konstruktion befindet sich bei 100Hz mehr als 2 Oktaven
unterhalb Feq und sie ist auch noch ein Dipol-betonter Kardioid bei
tiefen Frequenzen.

- was den erzielbaren Schalldruck betrifft, so ist es wohl eher
ein Unterschied, ob man sich im Freien oder in einem Raum mit
Grenzflächen befindet. Zur Abschätzung des realen Schalldrucks
im Raum ist das Skript daher nicht geeignet, das stimmt.

Um die Relationen zur geschlossenen Box abzuschätzen
ist das Skript gut genug.

Oder anders formuliert:

Es gibt keine Ausrede, bei der Auslegung von Lautspechern mit
Dipol-Komponente, auf eine Abschätzung des benötigten
Verschiebevolumens zu verzichten.

Mit meinen Dipol-Subwoofern für die Raumkante bekomme ich auch
erheblich mehr Schalldruck durch Grenzflächen und Raumanregung.

Diesen Zuwachs kann und soll man man natürlich gesondert abschätzen.
Das ändert aber nichts an der Tatsache, daß man mit einer Dipol-Pfadlänge
von 12cm nicht weit kommt, wenn man bei 100Hz mit einer CB vergleicht ...

Und die Schallwand Deiner Konstruktion realisiert weit unterhalb
von Feq auch nichts anderes als "Dipol Pfadlänge".

...
Trost: Der Heizwert der Gehäuseplatten ist durch das Experiment
nur geringfügig beeinträchtigt worden.

danke!

Aus diesem speziellen Experiment allgemeine Aussagen zu Machbarkeit und Attraktivität von Kardioiden abzuleiten ist natürlich etwas verwegen, weil unmöglich. ...

wer hat das denn versucht?

der "waf" - ein unwort, ist deshalb groß, weil "das brett" insgesamt klein ist, die bautiefe ist sehr klein. das umbaute volumen, also einschließlich holz beträgt weniger als 9 liter! das reicht gemeinhin nichtmal für einen 10cm tröterich, der bei eher geringeren pegeln schlapp macht, als das hier gezeigte "geradezu einzigartig schlechte" unding. zudem sollte der wandabstand klein sein. von der exotik ganz zu schweigen ...

und deshalb ging auch die auslegung den anderen weg: was ist mit einer gegebenen gehäusegröße machbar? und zwar unter berücksichtigung einer eingeengten abstrahlung nach maßgabe der notwendigkeiten, schröderfrequenz, erste reflektionen etc. nochmal konkret: ist bei einem umbauten bruttovolumen von 9 litern (entspricht 5 litern netto bei 15mm wandstärke) mehr herauszuholen, als mit einem spack eingebauten 10cm chassis?

die angesprochene viertelwellenlänge macht angemessen gedämpft eine sehr breite überhöhung von rund 6db - der berüchtigte dipol-peak ist schon mit drin, welche leicht, sogar passiv zu glätten ist. ihr nachteil besteht allerdings in der verstärkten abstrahlung von klirrkomponenten k2/k3. wie beim dipol ... die parasitären effekte der schallführung sind damit aber noch nicht erschöpfend behandelt ...

die abstrahlung nach hinten ist ab 100hz um 10db++, je nach ausführung gedämpft. insofern kann wohl kaum mit dem dipol-skript gerechnet werden. wenngleich nur grob gemessen, erreiche ich einen gegebenen pegel mit deutlich geringerem hub, als dadurch vorhergesagt. ich vertraue eher auf die simulationen mit boxsim. die ließen sich nämlich weitestgehend in der messung bestätigen. das gilt dann auch für die abstrahlung. Linkwitz weist seit neulich darauf hin, dass die bisherigen simpel-rechungen für dipole nicht korrekt sind. und zwar deshalb nicht, weil der einfluss der schallwand nicht korrekt berücksichtigt wird. es gibt lt. Linkwitz aktuell einen analytischen ansatz für die lösung der wellengleichung unter den gegebenen randbedingungen. boxsim rechnet eher heuristisch, ist dafür schneller und experimentell geprüft. mit anderen worten, das problem ist bei weitem zu komplex um die einzelkomponenten getrennt voneinander zu betrachten - dipolweg, viertelwelle, relative pegel etc, das wechselwirkt lustig umeinander. schon die messmethodik ist eine für mich neue herausforderung.

mit nunmehr verpamptem basotect erreiche ich 90db bei unter 1% k3 auf 100hz. das könnte für den angestrebten zweck knapp reichen, ohne meine ehre anzukratzen. es wird ersatz für ein "iHome" gesucht, mit dem ausschließlich melodisch orientierte musik wiedergegeben wird. man wundert sich, wie gering die ansprüche werden, oder anders gesagt, wie sich der kompromiss zwischen klangqualität & lautstärke gegen baugröße verschiebt, wenn die mukke eine aussage an sich, abseits des "guten hifi-klangs" hat! demnach dürfte die kalkulierte verstärkerleistung das größere problem darstellen.

überhaupt ist meine frage die gewesen, was macht dipole so attraktiv, wenn sie doch genauso oder eher mehr klirren müssten, als das gezeigte unding?

2)
Mit der. o.g. (hoch sophistizierten) Abschätzung der Dipol Pfadlänge D aus Deinen
eigenen Messungen, gehen wir in das mittlerweile 12 Jahre alte Excel Sheet
von S.L. (s.u.) (das ist der, der Deine Konstruktion als "Unsinn" bezeichnete) und
rechnen ein paar Beispiele für das benötigte Verschiebevolumen bei 100Hz:

Wir sehen zunächst, daß man bei dieser Auslegung ca. das 5-fache Verschiebevolumen
benötigt, wie bei einer geschlossenen Box.

Es handelt sich ferner um ca. das 2 fache Veschiebevolumen, welches mit der von
mir vorgeschlagenen Auslegung notwendig wäre (ganz ohne irgendwelche patentrechtlich
relevanten Innovationen übrigens, sonder einzig durch "vernünftige Dimensionierung".)

Konkret benötigen wir bei 100Hz für 97dB Schalldruck in 1m Abstand Vd = 250cm^3
also einen Viertel-Liter.

Das heißt für den benötigten linearen Membranhub Xmax (in eine Richtung)
für verschiedene Membranflächen (ca.):

Membranradius 16cm, Sd=804cm^2, Xmax=03mm
Membranradius 10cm, Sd=314cm^2, Xmax=08mm
Membranradius 08cm, Sd=201cm^2, Xmax=12mm


Vd muss m.E. nicht weiter kommentiert werden,
man hat es eben oder man hat es nicht ...

An eventuelle Mitleser: Sollte ich Rechenfehler machen, bitte einfach korrigieren,
dran aufgeilen ist nicht nötig weil Zeitverschwendung.

Eine solche Konstruktion mit einem gewöhnlichen (Einzel-) Chassis
zu bauen und sich dann über hohen Klirr zu beklagen allerdings ...
das könnte man sich verkneifen.


Was ist schiefgelaufen (Vieles...):

- Das von Dir verwendete Tiefpassfilter ist durch einen lambda/4 Längenresonator realisiert.

Dieser kann nur bei sehr starker Bedämpfung eine einigermaßen flache Gruppenlaufzeit
(Differenz) zw. Membran und Schlitz-Öffnung bereitstellen, diese ist aber Voraussetzung
für einen Kardioid.

- Dipol Pfadlänge des Gehäuses und obere Grenzfrequenz (kleinste nutzbare Wellenlänge)
des Tiefpassfilters sind in Relation zueinander kaum abstimmbar, sondern fix.

- Die nutzbare Bandbreite Deines "Kardioids" befindet sich praktisch vollständig
unterhalb von Feq, das ist der "heiße und kostenintensive" Bereich, in dem der
Dipol-Anteil der Abstrahlung mit jeder Oktave tiefer das doppelte Verschiebevolumen
im Vergleich zur geschlossenen Box benötigt.

- Die Tendenz, zu tiefen Frequenzen "dipoliger"zu werden, ist genau entgegegengesetzt
zu einem ökonomischen Umgang mit dem Verschiebevolumen.

- Die Tendenz, zu tiefen Frequenzen "dipoliger"zu werden, ist genau entgegegengesetzt
zu dem Verhalten, daß die von Dir gewünschte wandnahe Aufstellung erleichtert.

- Die Relation "wirksame Dipol-Pfadlänge" zu "umbautem Volumen" ist geradezu einzigartig
schlecht.

- Die Relation "wirksame Dipol-Pfadlänge" zu "sichtbarar Stirnfläche" des Gehäuses ist
geradezu einzigartig schlecht (Das erwähne ich nur, weil von Dir mal "WAF" angeschnitten wurde).


Warum es klirren kann:

- Membranhub zu groß s.o.

- Fließwiderstand in der Umsetzung nicht für genügend großes Vd geeignet,
Dämmstoff nicht fixiert usw.

- Was ist mit den Gehäuseplatten: Schwingen die mit ? Ist im Bereich um den Schlitz eine
frequenzabhängige Amplitude der Platten feststellbar ? Evt. muss da mechanisch etwas
bedämpft bzw. fixiert werden.

- Die Grundform der Querschnitts-Erweiterung von der Membran in Richtung
zu der umlaufenden Öffnung bildet einen Trichter. Die Abstrahlung von
harmonischen kann durch die Grundform tenzdenziell begünstigt sein.
Das gilt besonders dann, wenn die harmonischen auf eine Längenresonanz
( 1,3,5, ... x lambda/4 ) fallen und deren Dämpfung gering ist.

Man sieht, daß die gezeigte Konstruktion insgesamt sehr ungünstige
Eigenschaften auf allen nur denkbaren Ebenen aufweist.

Diese Eigenschaften sind leideer kaum durch andere Dimensionierung,
Bedämpfung u. dergl. zu beseitigen, sondern höchstens graduell abzumildern.

Und ich erlaube mir noch die Anmerkung: Um das zu sehen, hätte man sie nicht
bauen müssen.

Trost: Der Heizwert der Gehäuseplatten ist durch das Experiment nur
geringfügig beeinträchtigt worden.

________________________

Aus diesem speziellen Experiment allgemeine Aussagen zu Machbarkeit und Attraktivität
von Kardioiden abzuleiten ist natürlich etwas verwegen, weil unmöglich.


Anmerkung zur gezeigten Gradient Konstruktion:
Die findet in der konkreten Umsetzung bei mir ebenfalls wenig Zustimmung.
Aber wenn schon, dann ist diese Auslegung der Anordnung mit "membran-nahem
Schlitz", sehr kleiner Dipol Pfadlänge und entsprechend großer Membranfläche
viel sinnvoller, ganz besonders wenn man auf unrealistisch niedrige
Trennfrequenzen verzichtet.