supercardiod

[LineArray]

...
Meine Schallwandbreite ist 24cm und die Ports an den Seitenwänden, aber ist
das Delay nicht primär vom Fließwiderstand abhängig? So zumindest
mein Verständnis (soweit man von Verständnis sprechen kann - sagen wir
lieber "Meinung" dazu)

Hallo,

mich hätte interessiert, wie weit die bedämpften Ports
auf den Seitenwänden von der Schallwandkante entfernt sind,
damit ich die Dipol-Pfadlänge abschätzen kann.

Bei der "gewöhnlichen" Resisatance Box wird das Delay durch
den mechanischen Tiefpass aus der Nachgiebigkeit des Gehäusevolumens
und dem Fließwiderstand gebildet. Die elektrische Analogie wäre
ein RC-Tiefpass: Auch dieser hat eine Gruppenlaufzeit, welche im
Durchlassbereich rel. konstant ist.

Je nach Ausführung, hat der Fließwiderstand auch immer eine
gewisse Massereaktanz, die hast Du mit Deinen Ports gezielt
bereitgestellt und betont.

Für eine Kardioidcharakteristik, die mit der Frequenz stabil ist,
muß die Gruppenlaufzeit für die tiefpassgefilterte rückwärtige
Schallquelle zur Dipol-Pfadlänge passen, welche durch den
äußeren Abstand von vorderer und hinterer Schallquelle gegeben ist.

Kreative Abweichungen sind natürlich erlaubt, z.B. um bei
tiefen Frequenzen bewusst in Richtung Subkardioid zu gehen und
dadurch Verschiebevolumen zu sparen.

In dieser Richtung gibt es einige Konstruktionen, Abstimmungen und
auch Patente.

Wichtig ist es m.E. , die Dipol Pfadlänge für den gewünschten
Frequenzbereich in dem man "Dipol Anteil (Kardioid)" benötigt,
nicht unnötig klein auszulegen.


Grüße

[krabat]

... noch etwas an der Abstimmung herumspielen ... immer mit ca. 50cm zur seitlichen und ca. 150cm zur stirnseitigen Wand stehen ...
@krabat: Du bist natürlich selbst an meinen Basteleien und Posts schuld,
denn:

was du machst ist in ordnung, weil es kopf und fuß hat. aber stelle dir vor, gewisse "magazine" "entdecken" das thema ... und man bekommt nur noch die mitte der körpers rückwärtig gezeigt

im übrigen erzielst du erfolge, wie ich sie bereits eingangs dokumentieren konnte. du gehst mir insofern nicht weit genug, als dass die klirrungen nicht dokumentiert sind, und ausserdem der wandabstand von 150cm ganz abseits der alltäglichen praxis des hifi-proletariats (ich!!) liegt.

... damit ich die Dipol-Pfadlänge abschätzen kann.

ich schätze ein, dass es auf die nur zum kleineren teil ankommt. die lage der fiktiven resonanz der ports ist wohl entscheidend, und gewiss auch die gefrickelte dämpfung.

[Peter K]

Hallo Bernd,

glückwunsch zu deiner Konstruktion.
Wie es der Zufall so will, braine ich gerade an einer ähnlichen Verfahrensweise (allerdings etwas anders realisiert..).
Auch wenn das hier anscheinend noch nicht richtig verstanden worden ist, hat dein Ansatz wenig mit dem üblichen Dipol- oder Cardioid-Design zu tun, daher braucht man sich auch nicht über Dipolpfadlängen etc. zu unterhalten.
Der Ansatz, relativ membrannah durch gegenphasige Schallquellen passender Verzögerung die Abstrahlkeule zu modellieren funktioniert a) offensichtlich recht gut und führt b) dazu, daß insgesamt deutlich weniger Schallanteile hinter der Box entstehen, somit gibt es auch deutlich weniger Probleme mit der Stirnwand.
Das haben auch meine diesbezüglichen Simulationen ergeben.
Ich vermute mal, daß deine Konstruktion auch noch deutlich näher an der Stirnwand aufgestellt funktionieren wird, da es ja keine rückseitige Schallquelle gibt (wie bei Dipolen oder Kardioiden), die über Wandreflexionen die Dipol- oder Kardioideigenschaft wieder zerhauen kann.

Im Detail (ich denke an die Aufweitung zwischen 1000 und 2000 Hz) kann man sicher noch etwas optimieren, dennoch sind die von dir gezeigten Sonogramme mit Abstand das Beste, was ich bisher diesbezüglich gesehen habe.

Daumen hoch....

Gruß
Peter Krips

[lanime]

Hallo Peter,
danke für's Lob
Ich bin mit dem Ergebnis tatsächlich schon recht zufrieden, ist aber
eben noch ein Versuchsballon mit den üblichen Macken.
Der Übergang MT-HT benötigt noch etwas Feinarbeit, bin dem aber auf der
Spur.

Grüße Bernd

[LineArray]

Zur Dipol Pfadlänge:

ich schätze ein, dass es auf die nur zum kleineren teil ankommt. die lage der fiktiven resonanz der ports ist wohl entscheidend, und gewiss auch die gefrickelte dämpfung.

@lanime: Ich finde Deine Ergebnisse übrigens ebenfalls
sehr ansprechend.

@krabat: Auch bei den hier gezeigten Aufbauten handelt es sich um
Kardioide. Das Grundkonzept ist dabei immer die Überlagerung eines
Monopol-Anteils mit einer Dipol-Komponente der Abstrahlung.

Die Dipol Pfadlänge ist und bleibt entscheidend dafür, wie effizient
der Dipol-Anteil abgestrahlt wird.

Natürlich sind die von Dir genannten Parameter ebenfalls bestimmend.
Aber wenn die Dipol Pfadlänge verdoppelt wird, dann halbiert sich für
den Dipol Anteil das benötigte Verschiebevolumen.

Eine sinnvolle Lage der Abstrahlöffnungen mit an den abzustrahlenden
Wellenlängenbvereich angepassten Abständen ist daher immer die Grundlage
für eine Kardioid Kontruktion.

Wie die Schallquellen dann relisiert werden ist eine andere Sache
(Fließwiderstände, getrennt angesteuerte Chassis, usw.):

Die Pfadlänge gibt vor, wieviel Verschiebevolumen der Dipol Anteil
für einen bestimmten Schalldruck benötigt.

Um dieses Faktum kommt man nicht herum, auch wenn Peter K anderen hier
einreden möchte, nur weil ein Port verwendet wird oder die Geometrie
anders sei,

handele es sich um keinen Kardioid und die Pfadlänge
sei unwesentlich.

Peter erfindet gerne mal eigene physikalische Begriffe oder definiert
etablierte um, ohne dafür bei zuständiger oder wenigstens kompetenter
Stelle nachzufragen.

Es ist umgekehrt: Die Pfadlänge bestimmt die Effizienz der Abstrahlung
des Dipol Anteils bei tiefen Frequenzen < Feq.

Diser Umstand ist vollkommen unabhängig davon, wie die
Teilschallquellen des Kardioids technisch realisiert werden.

Phasenlage und relative Pegel der Teilschalquellen bestimmen zusammen
mit dem Wegunterschied (Dipol-Pfadlänge) die Richtcharakterisitk.

Bei z.B. 2 vorhandenen rückwärtigen Schallquellen, muss man u.U.
zusätzlich zum Monopol 2 überlagerte Dipole ansetzen, wenn sie mit der
vorderen Schallquelle einen eher stumpfen Winkel bilden.

Interessante Beispiele für MT-Kardioide (auch mit seitlich
angebrachten Fließwiderständen) gibt es seit vielen z.B. Jahren
auch beim finnischen Hersteller Amphion.

Außer Peter Krips ist in Literatur und technischer Umsetzung noch niemand
auf die Idee gekommen, durch das seitliche und paarweise Anbringen der
rückwärtigen Schallquelle entstünde hier etwas prinzipiell
Anderes als ein Kardioid:

Ein Kardioid ist nun einmal als Überlagerung eines Monopols mit
einem Dipol darstellbar. Deshalb sind die Abstände zw. vorderer und
hinterer (bzw. den hinteren) Schallquelle(n) relevant für Effizienz und
Richtcharakteristik.

Grüße

[Peter K]

Hallo,

falls sich jemand wegem dem hier:

Um dieses Faktum kommt man nicht herum, auch wenn Peter K uns hier einreden
möchte, nur weil ein Port verwendet wird oder die Geometrie anders sei, handele es sich um keinen Kardioid und die Pfadlänge sei unwesentlich.

Peter erfindet gerne mal eigene physikalische Begriffe oder definiert
etablierte um, ohne dafür bei zuständiger oder wenigstens kompetenter
Stelle nachzufragen.

Und dem hier:

Außer Peter Krips ist Literatur und technischer Umsetzung
noch niemand auf die Idee gekommen, durch das seitliche und paarweise Anbringen der rückwärtigen Schallquelle entstünde hier etwas prinzipiell
Anderes als ein Kardioid:

wundert und warum er weiter oben mich auf die Ignorierliste setzte,

Dann kann dieser Thread, da reichen die letzten drei Seiten, einen Eindruck davon vermitteln, was einem blühen kann, wenn man seine Auffassungen nicht komplett teilt:

http://www.hififorum.at/forum/showthread.php?t=6904

Bemerkenswert ist da der Beitrag, 524, den er nachträglich korrigiert hat, vorher konnte ich ihn aber noch zitieren (Beitrag 526)
Dort schrieb er:
"Ich kann Dir einen guten Psychiater empfehlen, wenn Du zu dem
Schluss kommen solltest, einen zu brauchen.
__________________
Grüße

Oliver"

Am Ende hat er mir dann noch folgende Drohung per PN zugeschickt:

"Dies gilt natürlich mit einer Ausnahme:

Sollte ich künftig selbst oder auch von Dritten davon
Notiz erhalten, daß sie hier oder an beliebig anderer
Stelle (z.B. in anderen Foren) in abträglicher Weise
Äußerungen über meine Person, meine Veröffentlichungen
oder andere meiner Werke verbreiten, ohne dass Sie den
Wahrheitsgehalt dieser abträglichen Äußerungen zweifelsfrei
nachweisen können,

so haben sie ohne weitere Vorankündigung mit sofortigen
und wirksamen juristischen Schritten gegen diese
Äußerungen zu rechnen.

Dies betrifft insbesondere unbelegte Aussagen ihrerseits,
welche sich auf die fachliche Korrektheit und Funktionsweise
der von mir veröffentlichten Konstruktionen beziehen,
sowie Aussagen welche selbige als "Voodoo" bezeichnen oder
jedwede anderen abträglichen Äußerungen mit sinngemäßer
Aussage."

Das ganze nur mal als vorsichtiger Hinweis, möglichst keinen anderen Standpunkt zu vertreten als er...

Gruß
Peter Krips

P.S. Dieses Post nur, weil er meint, mich nun auch hier diskreditieren zu müssen.

[krabat]

Zur Dipol Pfadlänge: ...

die katze im sack:

vorne, seitlich, hinten abb#1..3

wie an baum und sonne leicht zu erkennen, ist die art und weise, einen kardioid anzufertigen schon ein paar tage alt. auch ohne explizites koppelvolumen verabschiedet sich das dipolige bei ca 300hz. darüber gibts die bei den frequenzen schon lang nicht mehr nötige unterstützung durch gedämpfte resonanzen, konstruktive überlagerungen.

die idee stammt aus 2005. ich hatte sie nach äusserst vielversprechenden messungen vertrauensseelig S.Linkwitz kommuniziert. der meinte "unsinn". immerhin einige schweisstreibende jahre später kommt >> diese fa. mit dem erstaunlicherweise gleichen ansatz heraus, auf die Linkwitz auch gern verweist. vordem hat sie immer nur kisten mit den famosen haifisch-kiemen seitwärts gebastelt. egal - die verzerrungen bleiben das problem. entsprechend widersinnig wird bei gradient der kardioid erst ab 300hz eingesetzt, und das trotz feltmetal etc. wenn schon groß und edel, dann hätte ich doch lieber auf 'nen 30er auf großer schwallwand gesetzt.

wie dem auch sei, die "pfadlänge" spielt meiner praktischen erfahrung nach viel weniger eine rolle, als durch was und wie der käse bedämpft wird. hd3 in der größenordnung von 3% bei <80db ist inakzeptabel. bleibt's dabei, ist das einfach nix.

[LineArray]

Gute Richtcharakterisitk deutet auf ein gutes Bündelungsverhalten beider Treiber bei der Trennfrequenz hin, (auch beim Dipol?)

Welche Filtercharakteristik und Filterordnung wird eingesetzt?

Gruß Jan

Hallo Jan,

ich kann aus Deinem Post keine konkrete Frage oder Feststellung
entnehmen ... bitte etwas präziser.

Mit Scheinvokabular wie "gute Richtcharakteristik" kann man
keine Diskussion führen.

- Was möchtest Du konkret aussagen oder fragen ?

- Auf welche konkrete Richtcharakterisitk oder
Techniken zu deren Realisierung beziehst Du Dich ?

- Welche Trennfrequenz meinst Du ?

- Inwiefern spielen Mehrwegesysteme bei der Relevanz des
Begriffs "Dipol-Pfadlänge" eine Rolle ?


Grüße

[LineArray]

...
wie dem auch sei, die "pfadlänge" spielt meiner praktischen erfahrung nach viel weniger eine rolle, als durch was und wie der käse bedämpft wird. hd3 in der größenordnung von 3% bei <80db ist inakzeptabel. bleibt's dabei, ist das einfach nix.

Machen wir's uns doch bitte nicht so schwer:

Zwei gegenphasige Schallquellen - ihrerseits klein gegen die Wellenlänge -
im Abstand Null strahlen keinen Schall ab ...

Haben sie einen Abstand, dann strahlen sie Schall ab.

Der Einfluss der Pfadlänge ist vollkommen konstruktionsunabhängig:

Die wirksame Pfadlänge muss für die jeweilige Anordnung nur ermittelt
werden.

Ihr könnnt gern weiter Himmel und Erde wegdiskutieren, das könnt ihr dann
aber ohne mich weiter machen ...

Wenn ein Kardioid mit seiner vorderen Schallquelle unterhalb
jedweder inhärenten Bündelung betrieben wird (Membran klein gegen
Wellenlänge) dann ist eine zu kleine Pfadlänge eine Hauptursache für
zu großes benötigtes Verschiebevolumen.

Bei dieser Art der Betrachtung interessiert nur das verschobene Volumen
und was es bewirkt (welchen Schalldruck auf Achse z.B.).

Wie die Konstruktion das Volumen verschiebt ist vollkommen unerheblich.

Es ist letztlich ähnlich wie bei Antennen, welche auf den Wellenlängen-
bereich abgestimmt sein müssen.

Ich möchte mich da jetzt auch nicht weiter wiederholen.

Nur bitte nicht wundern, wenn Konstruktionen mit extrem kleiner
Pfadlänge auch extrem klirren und in ihrer Dynamik begrenzt sind,
wenn man auch bei tiefen Frequenzen und möglicherweise breitbandig
eine Kardioid-Charakteristik haben möchte.

[krabat]

...
Der Einfluss der Pfadlänge ist vollkommen konstruktionsunabhängig:
Die wirksame Pfadlänge muss für die jeweilige Anordnung nur ermittelt
werden.

die pfadlänge bei dem gezeigten aufbau? je nach dem, ob von der membranaussenkante oder dem mebranmittelpunkt gerechnet oder mit einem schwerpunktswert zwischen 5cm und 15cm - die erste resonanz liegt bei rund 300hz - also quer durch, die zweite um 600hz. breite der schallwand ist 30cm, der ein vortex von etwa 2..5cm zurechnet werden muss. die berechnungen nach theoretischen idealvorstellungen sind hier offenbar belanglos. nicht zuletzt deshab, weil die schallwandgröße per ästhetischer anforderungen begrenzt ist. würde ich an dieser stelle keine kompromisse eingehen, wäre schon lang ein pärchen 30er verbaut. hifi für zu hause, nicht für das studio! das eigentliche problem mit dem verschiebevolumen ist, das muss durch die dämpfung durch! und das vermutlich macht hd3-verzerrungen en gros.

deshalb habe ich mir ein verzerrungsarmes (praktisch: -freies) >> mikrophon gebastelt. mal gucken, wo die seuche herkommt.

[LineArray]

@LineArray, heute habe ich in Deine Homepage besucht. Viel interessantes zum Lesen, muss mir Zeit nehmen um mehr vom Dipol zu erfahren.

Gruß Jan

Hallo Jan,

als Grundlage für Dipol Lautsprecher (und auch Kardioide) würde ich
im Web eher diese Links empfehlen, auf die ich aber auf meiner Seite
auch verweise:

http://www.dipolplus.de/

http://musicanddesign.com/

http://www.linkwitzlab.com/



Viele Grüße

[lanime]

@LineArray

Könnte man dann vereinfacht sagen:
Größere Pfadlänge (mehr Abstand) = weniger notwendiges Verschiebevolumen =
reduzierter Klirr?

Grüße Bernd

[LineArray]

...
das eigentliche problem mit dem verschiebevolumen ist, das muss durch die dämpfung durch! und das vermutlich macht hd3-verzerrungen en gros.

... das kann sehr gut sein.

Deshalb plädiere ich ja dafür, das benötigte Verschiebevolumen zu
minimieren. Fließwiderstand und Treiber verzerrungsarm zu halten
ist natürlich trotzdem wichtig.

Es kommt bei der wirksamen Pfadlänge nicht auf "Promille" oder
"Idealvorstellungen" an.


Das Bild
http://www.linkwitzlab.com/H-U%20woofer2.htm

"Practical Cardioid Configurations" (unten)

gibt einen Anhaltspunkt zur Ermittlung der Pfadlänge.

1) Wichtig ist, dass der Weg senkrecht zur Dipol-Achse
(auf der Front-Schallwand) nur einfach gezählt werden darf,
auch wenn die Schallquellen vorn und hinten sitzen und auf
Front-und Rückwand nennenswerte Schallwandfläche vorhanden ist.

Ich würde vom Flächenschwerpunkt der Membran (Ring) ausgehen
und von dort einen mittleren Weg zur Schallwandkante annehmen.

Die Tiefe der Box geht hingegen voll ein.



2) Bei 2- seitlichen Fließwiderständen kann man m.E. auch den
Weg auf der Schallwand des Treibers nicht mehr voll rechnen,
denn dafür wurde "vorn/hinten" Symmetrie" vorausgesetzt ...

Ich würde vom Schwerpunkt der Membran ausgehen und einen mittleren
Weg zur Schallwandkante annehmen wie oben und dann halbieren:
Denn der "Gegenweg" auf der Rückseite fehlt.

Die Tiefe "Schallwandkante bis Seitenschallquelle" würde
ich wieder voll ansetzen.

Mit symmetrischen Anordungen nach 1) habe ich auf die Art eine gute
Plausibilät im Vergleich zu Messwerten bekommen.
(Mit Schallquellen welche umschaltbar als Monopol/Dipol waren).

Bei 2) bin ich selbst etwas unsicher ...

Aber: Es kommt hier darauf an, nicht um einen Faktor 1,5 oder 2
neben der Äquivalenzfrequenz Feq zu liegen, die man anstrebt.

Kleinere Abweichungen sind kein Drama.

_____

Und mit Pfadlänge=0 gibt es schließlich keinen Dipol-Anteil der
Richtcharakteristik mehr ... und damit auch keinen Kardioid.

Man hätte dann gleich einen Monopol bauen können, nur mit viel weniger
Verschiebevolumen und weniger Klirr.

[LineArray]

@LineArray

Könnte man dann vereinfacht sagen:
Größere Pfadlänge (mehr Abstand) = weniger notwendiges Verschiebevolumen =
reduzierter Klirr?

Grüße Bernd

Ei Bändt,

des sach' isch doch schonn die gannse Zeit, awwer mir hört ja kaaner zu.

Jungs isch habb' eusch doch sogaa 'ne extra Tabelle neigeschtellt ....


... jaaa so isses.


Aber: Beliebig groß machen ist nicht !
Dann weitet sich der Kardioid auf und es entstehen bei hohen Frequenzen
Nebenmaxima.

Hier hatte ich es erklärt, es sind in dem Post auch noch Links zum
Thema:

http://www.visaton.de/vb/showpost.ph...&postcount=133

Sobald D größer als ein Drittel der Wellenlänge wird, so wird es bei
hohen Frequenzen schwierig. Je nach Anspruch an "Constant Directivity" ...

Wenn die vordere Schallquelle in diesem Bereich schon "eigene Bündelung"
aufbauen kann, und der Tiefpass der rückwärtigen Schallquelle
daran angepasst ist, dann kann man die Anordnung auch für Frequenzen mit
lambda/3 < D betreiben und Sprünge in der Richtcharakteristik
vermeiden.

Bei bündelungsfreien Membranen (klein gegen lambda) und ohne Schallwand
geht das dann nicht mehr.

Man muss für eine vernünftige Auslegung also die gewünschte Bandbreite
des Kardioids und das Bündelungsverhalten der vorderen Schallquelle kennen,
um das Verhalten am oberen Ende abzuschätzen.

Dann weiß man, wie groß man die Dipol-Pfadlänge machen kann.
Und dieses Maß sollte man dann m.E. voll ausschöpfen, um
Verschiebevolumen bei tiefen Frequenzen zu sparen.

Natürlich muß der Tiefpass dann noch passend hingefummelt werden ...

@Bernd: Es kann sein, dass Du schon nahe am Optimum für
Deinen Treiber und den gewünschten Frequenzbereich bist, ich
wollte nur dass Du checkst, ob noch was zu holen ist.

[krabat]

Ei Bändt,

des sach' isch doch schonn die gannse Zeit, awwer mir hört ja kaaner zu.

abb#1: klirr membranseitig nahfeld
abb#2: klirr seite nahfeld
abb#3: klirr front, fernfeld
abb#4: klirr seite, fernfeld

- das klirrt aber mächtig!
- an der seitenöffnung 3mal mehr (+10db)
- wegen der "pfadlänge" ist der spielraum völlig erschöpft, denn länger kann man's nicht machen, ohne den destruktiv interferierenden anteil im unteren mittelton zu verlieren (s. freqgg), oder gibt's konkrete vorschläge?
- im fernfeld klirrt's dann noch mal mehr wegen der destruktiven interferenzen, die höhere anteile (nämlich den klirr) betonen

die angelegenheit fällt mit dem klirr aus dem volumenstrom durch das dämpfungsmaterial, nämlich basotect. alles andere wie p/u-schaum oder gar watte ist nochmals bei weitem viel schlechter. das zeug ist so angebracht, dass flattern, quietschen etc keine rolle gespielt haben können. es geht noch übler, wenn kleine undichtigkeiten eine rolle spielen können. mit steigendem pegel wird das ohrenfällig, das überhört keiner mehr. und das bei einem treiber (dayton rs225), der geschlossen eingebaut gar nicht zum klirren zu bringen ist!

die messungen wurde an dem kardioid, also nicht am superkardioid gefertigt. der super macht mit 50cm abstand an der wand aufgestellt geradezu idiotische löcher im frequenzgang. man verliert damit mehr, als man gewinnt.

ich glaube, den weg über "pfadlänge" kann man sich ersparen - es geht hier wirklich nicht um 3..6db weniger volumenstrom, sondern um 3%..10% K3 und mehr klirr bei zimmerlautstärke ... .

die alternative ist eine verwendung von doppeltreiber-konstruktionen, wobei die mechanische dämpfung entfällt. auch dafür ist weniger die "pfadlänge" wesentlich, als die beugung um die schallwand. der hintere/seitliche treiber muss den gebeugten frequenzgang des frontalen treibers spiegeln, was jede berechnung eines "delays" als akademische übung ohne wert bestempelt. will man die kiste an die wand stellen, wie alle hausfrauen mit fug und recht fordern, muss die pfadlänge minimal sein, damit der hintere treiber von der wand so weit wie möglich entfernt ist ... .

ps: das mikro selbst ist praktisch klirrfrei, was vorab getestet wurde, der verstärker auch.