Mitteltonkalotte

[aurelian]

Na dann hast Du weder hier, noch in der Antwort Friedemann auf Deine Frage in dem von horr zitierten Beitrag was nicht verstanden! .....oder seit wann hat ein B200 Ferrofluid?

? Wieso? Was habe ich denn nicht verstanden un unterem Zitat? Habe ich wo behauptet, der B200 habe FFL? Kann mich nicht dessen entsinnen.

Das stimmt nicht. Wenn bei einem Tieftöner die Schwingspule verbrennt, dann immer an den Rändern. In der Mitte kühlt die Nachbarschaft der Polplatte, so dass dort die Wicklung fast nie richtig schwarz wird. Bei Kalottenmittel und -hochtönern hat man kaum einen Überhang der Schwingspule, so dass die ganze Wicklung gekühlt wird, vor allem durch das FFL, das die Wärme an den Magnet leitet. Wenn man nicht stundenlang mit Dauerpegel heizt, bleibt der Magnet auch noch relativ kühl. Ich könnte mir gut vorstellen, dass die DSM 50 FFL für einige Minuten 200 W aushalten kann (z.B. mit Sinus 1000 Hz).

Ich habe mich während der Entwicklungsphase des B 200 gefragt, wann die vergleichsweise winzige Spule tatsächlich verbrennt. Die Spule des B 200 ist nicht viel größer als die eines Hochtöners: 25 mm Durchmesser, Wickelhöhe 4 mm, Material Alu. Allerdings ist es eine Unterhangspule, denn die Polplatte ist mit 8 mm um 4 mm dicker. Die Spule bleibt also normalerweise immer im Luftspalt. Ich habe also ein Sinussignal mit 200 Hz angelegt und schrittweise erhöht. Bei 120 W ist sie dann verbrannt. Und das ohne Ferrofluid!

Meine Frage lautet somit ganz simpel: Wann wäre dieselbe Spule in einer Kalotte ohne FFL verbrannt? Auch bei 120W oder früher wegen des geringeren Luftazstausches mangels großer Membran rundherum?!

[Fosti]

Klar kann FFL "lokal" was bringen, aber die Unterhangspule des B200 ohne FFL scheint einen goßen Einfluss zu haben und lies nochmal das:

Ich habe letztens erst einen Hochtöner von Seas mit einer zu lauten Messung gekillt. Es war nicht die Schwingspule, die durchgeschmort ist, sondern die Zuleitung. Diese war aus demselben Draht gemacht und dementsprechend völlig ungekühlt. Manchmal sind Schwachstellen an ganz anderer Stelle als man sie erst erwartet...

[Mr.E]

Nur mal nebenbei bemerkt: Wenn jemand zwei G50FFL braucht, einfach melden.

[AH]

Hallo,

wenn man Lautsprecher auslegt, sollten man zunächst die Amplitudenstatistik des Programm-Materials analysieren, sowie dessen Dynamik. Lautsprecher für Klassik müssen ganz anders ausgelegt werden, als für Rock oder Pop. Bei Klassik wird die Dynamik der CD (70 dB) oft ausgenutzt, bei Rock und Pop nie. Typische Klassik hat folgende Amplitudenstatistik: Zwischen 100 Hz und 2 kHz relativ konstant, darunter und darüber mit ca. 12 dB/8ve fallend (Ausnahme: Orgelmusik). Pop und Rock haben oft sehr wenig Dynamik und eine ganz ausgewogene Amplitudenstatistik vom Baß bis in den Hochtonbereich.

Aufgrund der geringen Dynamik der Musik kann man Rock oder Pop nicht sehr laut hören. Mehr als ca. 90 dB am Hörplatz schaden dem Gehör. Daher sollten man einen Rock/Pop-Lautsprecher so auslegen, daß er 96 dB/SPL @ 1m zwischen ca. 30 Hz und 20 kHz erreicht. Das sind 90 dB/SPL in 2 m Entfernung (sinnvoller Hörabstand, das Diffusfeld hilft bei größeren Hörabständen auch).

Aufgrund der großen Dynamik von Klassik sollten man einen Klassik-Lautsprecher so auslegen, daß er ca. 110 dB/SPL @ 1 m zumindest zwischen 100 Hz und 2kHz erreicht.

Hier wird über den Nutzbereich von Mitteltonkalotten diskutiert und die unteren Grenzfrequenz erigibt sich eben aus dem mechanisch erreichbaren Amplitude und die oberen aus der Schall-Bündelung.

Für 2" (50mm) Kalotten gilt:

Für Pop und Rock: Beim Frequenzübergang ist der Pegel um 6dB verringert, die Kalotte muß also ca. 90 dB/SPL @ 1 m schaffen. Aus der Theorie des idealen Kolbenstrahlers errechnet sich eine untere Eckfrequenz von 300 Hz bei einer Amplitude von +/- 0,5 mm. Ob das funktioniert, muß man am besten im Hörtest erproben.
Für Klassik: Hier liegt der notwendige Frequenzübergang bei 650 Hz, errechnet aus der Theorie des idealen Kolbenstrahlers.

Für 3" (76mm) Kalotten gilt:

Für Pop und Rock: Die notwendige Trennfrequenz aus der Theorie des idealen Kolbenstrahlers unter der Annahme einer linearen Amplitude von +/- 0,5 mm beträgt 200Hz (man kann das probieren, eine Seas H304 gibt den 100Hz-Sinusgong von der SQAM-CD recht zufriedenstellend wieder).

Für Klassik: Die notwendige Trennfrequenz aus der Theorie des idealen Kolbenstrahlers unter der Annahme einer linearen Amplitude von +/- 0,5 mm beträgt 490 Hz.

Die Berechnungen gelten für eine unendliche Schallwand!

Die obere Grenzfrequenz unter dem Aspekt des Bündelungsmaßes ist Durchmesser = halbe Wellenlänge.
http://timosbilder.bplaced.net/Boxen...0h304_76mf.pdf
3" (76mm) Gewebekalotten sind daher bis ca. 2,2 kHz einsetzbar und 2" (50 mm) Gewebekalotten bis 3,3 kHz. Ich habe eine durchstimmbare Aktivweiche und diese Grenzen sind sehr deutlich hörbar! Will man sie nicht einhalten, muß man die Richtcharakteristik des Hochtöners durch z.B. eine kleine Hornschallführung anpassen, wie beim K+H O 198 - hat aber kein frequenzlineares Bündelungsmaß mehr.

Liebe Grüße

Andreas

[jhohm]

Moin Andreas,

irgendwie ist das doch Banane, was Du da schreibst!

Wie soll ich mir einen Lautsprecher auslegen; ich höre Klassik (Kammermusik und Orchesterwerke), Jazz und auch Rock und Pop?!

Oder brauche ich dann 3-4 verschiedene Lautsprecher?!
Muß ich differenzieren, ob ich eher Countrymusic höre, oder eher Folk, oder geht dass zusammen?

Aber so als Joke war der echt gut!

Gruß Jörn

[AH]

Hallo,

es gibt ja die Visaton G 50 FFL und ich habe mir überlegt, wie man da einen richtig guten, lehrbuchgerechten Lautsprecher draus machen kann.

Wie ich oben geschrieben habe, liegen die Frequenzübergänge dieses Mitteltöners für einen Klassik-tauglichen Lautsprecher bei 650 Hz und 3,3kHz fest.

Wir benötigen Filter 4. Ordnung (24dB/8ve), da sie einen guten Kompromiß aus Interferenzen und Gruppenlaufzeitverzerrungen bieten.

Wir brauchen nun noch einen Hochtöner und einen Tieftöner.

Für einen Frequenzübergang bei 3,3kHz eignet sich eine 19 mm - Gewebekalotte ganz wunderbar, sie klingt deutlich besser, als 25 mm - Kalotten, nicht nur aufgrund der besseren Dispersion. Wir nehmen also die Visaton G 20 SC.

Nun brauchen wir einen Tieftöner, der bis 650 Hz überträgt. Konus-Lautsprecher klingen oberhalb ka = 1 schlecht, wir müssen also einen 8"-Konus nehmen. Wir wählen den Visaton W200S aufgrund seiner Pappmembrane, die einen guten Kompromiß aus Steifigkeit und innerer Dämpfung aufweist.

Aufgrund der besseren Gruppenlaufzeitverzerrungen wählen wir ein geschlossenes Gehäuse für den Tieftöner. Die Einbaugüte im bedämpften Gehäuse sollte ca. 0,5 betragen, damit man kein Ausschwingen auf der Einbauresonanz hört, wenn der Lautsprecher unter Arbeitspunktverschiebungen ("Nullagenfindung") leidet.

Mit dem Kuhschwanzfilter eines herkömmlichen Hifi-Verstärkers kann man den Baß dann recht gut linearisieren.

Aus vielen Gründen wählen wir ein flaches Wandgehäuse als Optimum:

1. Das Bündelungsmaß wird optimal frequenzlinear (äußerst wichtig für unverfärbten Klang).

2. Aufgrund des fehlenden Bafflestep wird der Lautsprecher viel pegelfester, wir gewinnen 6dB an Maximalpegel im Grundtonbereich im Vergleich zu einer normalen Hifi-Box.

3. Der Lautsprecher steht nicht im Weg herum

Wie das aussieht, habe ich hier gezeigt:

http://www.syraha.de/foren/msg.php?f...bau&idx=52625&

Für unser System können Mittel- und Hochtöner nicht nebeneinander angeordnet werden (für die Phantomschallquellenbildung aufgrund der HRTF optimal), da die konstruktive Interferenz beim Frequenzübergang lotrecht zur Schallwand steht. Damit man eine Kommode darunter stellen kann, wählen wir folgende Anordnung: Tieftöner oben, darunter der Mitteltöner und darunter der Hochtöner.

Vielleicht hat jemand Interesse, so etwas einmal zu bauen. Ich habe so einen Flachlautsprecher und diese quasi-wandbündige Montage funktioniert äußerst gut!

Liebe Grüße

Andreas

[Lui]

Integrierte Schrankwand

.. mit der ich hier ja auch schon mal simuliert habe.

Ab einer gewissen Schallwandbreite müsste es doch egal sein, ob ein Lautsprecher in einem Zimmer an der Wand steht, oder frei aufgestellt wurde?

Ich meine in wohnraumüblichen Verhältnissen.

Grüße Lutz

[Peter K]

Hallo Andreas,

Zum Anfangsteil deines Posts soweit Zustimmung, allerdings wird die Bündelungsfrequenz eines Treibers meines Wissens nach als effektiver Membranumfang = Wellenlänge Bündelungsfrequenz definiert.Dann wären das bei der 50er Kalotte aber 2.200 Hz.
Konnte ich bisher auch bei 360 Grad gemessenen Treibern nachvollziehen.
Ginge zwar auch noch mit (manchen) 19er Kalotten. Ich wollte es nur erwähnt haben.

Aus vielen Gründen wählen wir ein flaches Wandgehäuse als Optimum:

1. Das Bündelungsmaß wird optimal frequenzlinear (äußerst wichtig für unverfärbten Klang).

2. Aufgrund des fehlenden Bafflestep wird der Lautsprecher viel pegelfester, wir gewinnen 6dB an Maximalpegel im Grundtonbereich im Vergleich zu einer normalen Hifi-Box.

3. Der Lautsprecher steht nicht im Weg herum

Ähnlich gute Ergebnisse bekommt man auch mit einer Standbox mit breiter Schallwand (da reden ich von 50 cm oder mehr) hin.
Wellenlängenbedingt bekommt man unterhalb des (nicht entzerrten) Bafflesteps auch Halbraumverhältnisse mit 6 dB Pegelgewinn, und oberhalb hat man einen Quasi-Halbraumstrahler mit ebenfalls den 6 dB Pegelgewinn.
Als Nachteil ist beiden Konzepten aber gemein, daß sie durch die Wandnähe bestimmte Moden gut anregen. Da hätte man dann bei der Standbox ein paar mehr Freiheitsgrade bezgl. Der Positionierung des Basses in der Höhe und zu den Seitenwänden und zur Stirnwand.
Eine voll angeregte Mode mittels DSP glattzuziehen ist auch nicht der Königsweg, denn dazu muss man den Direktschall so weit absenken, dass die erste Wellenfront leidet.
Der springende Punkt bei Betriebsschallpegellinearisierung ist das zu wählende Zeitfenster. Wieviele Perioden der fraglichen Frequenz verwendet man bei der DSP-Linearisierung, korrelieren also am Besten mit dem Höreindruck.

Es bleibt schwierig.

Gruß
Peter Krips

[Peter K]

Hallo,

Die Heco KMC 51 (50 mm) wurde damals in der P7302 SLV/K bei 250 Hz getrennt. Das ist jetzt aber 40 Jahre her.

Wie es der Zufall so will, habe ich ein Pärchen der KMC 51 hier und auf der DIN-Wand gemessen, daher halte ich eine Trennung bei 250 Hz für schwachsinnig.

Hier die Messung + Impedanz 0 + 30 Grad



@Andreas:
Selbst nur bei 30 Grad kann man erkennen, das die 50er Kalotte bei recht genau 2200 Hz anfängt, ausser Achse "in die Knie" zu gehen.

Gruß
Peter Krips

[ropf]

Eine voll angeregte Mode mittels DSP glattzuziehen ist auch nicht der Königsweg, denn dazu muss man den Direktschall so weit absenken, dass die erste Wellenfront leidet.
Der springende Punkt bei Betriebsschallpegellinearisierung ist das zu wählende Zeitfenster. Wieviele Perioden der fraglichen Frequenz verwendet man bei der DSP-Linearisierung, korrelieren also am Besten mit dem Höreindruck.

Das sehe ich nicht so.

Ein Filter braucht eine gewisse Zeit zum Einschwingen, genau wie die Raumresonanz, die er unterdrücken soll. In beiden Fällen wird das "Zeitfenster" durch die Bandbreite (bzw Güte) bestimmt. Das Selbe geschieht beim Ausschwingen

"Erste Wellenfront" und "Direktschall", eigentlich nur sinnhaft bei der Betrachtung von Transienten, sind davon gar nicht betroffen.

Natürlich ist es mühsam, alle störenden Raumresonanzen genau nach Bandbreite und Gain auszubügeln, aber mit Tools wie DRC oder Accourate und FIR-Faltern geschieht das in hohem Maß automatisiert.

Das funktioniert so gut, dass ich sagen würde, WENN diese Werkzeuge zur Verfügung stehen, gehören die Boxen nicht mehr dahin, wo die Anregung von Resononanzen vermieden wird - sondern dorthin, wo sie optimal kontrolliert werden können - also an die Wände, oder noch besser in die Ecken.

Einen Hörvergleich zwischen "klassischer" und "verpönter" Boxenaufstellung möchte ich wirklich jedem ans Herz legen, der über diese Werkzeuge verfügt.

Zu den Mitteltonkalotten: aus den Zahlen weiter oben spricht ein Einsatzbereich über grob 2 Oktaven - für einen sinnhaften Einsatz in einem 3-Weger, der 10 Oktaven wiedergeben soll, scheint mir das zuwenig. Was spricht eigentlich für diese Teile?

[Lui]

Was spricht eigentlich für diese Teile?

Höhere obere Trennfrequenz als bei einem Konusmitteltöner und niedrige Verzerrungen.

[Fosti]

Moin Lui,

Zweiteres stimmt (bei guten Kalotten in JEDEM Fall),

Ersteres grade nicht, wie Andreas und Peter hier und schon öfter gesagt haben. Kalotten bündeln fast lehrbuchmäßig wie es für Kolbenstrahler vorhergesagt ist...deshalb gibt es wohl auch keine Breitbandkalotten

Schau mal, wie die 3"-Kalotte ab >2kHz unter Winkeln "abstürzt":
http://scan-speak.de/pdf/chassis/d7608-920010.pdf
das ist typisch für Kalotten oberhalb ka=1. Ich kenne keinen halbwegs guten 3" Konus, der so schmalbandig ist! DAS ist aber ein Vorteil der Kalotten: Schmalbandigkeit!

[Peter K]

Hallo,
ich habe noch eine Messung einer anderen 50er Kalotte die in der Box 360 Grad in 15 Grad-Schritten gemessen wurde.
Habe die mal q+d auf 0-Grad Achse linearisiert.
Audiocad kann dann aus allen Winkelfrequenzgängen den Durchschnittspegel simulieren, was in etwa dem Energiefrequenzgang entspricht.
Sieht dann so aus:



Da ist sogar eine Trennfrequenz von 2000 Hz für meine Ansprüche schon grenzwertig, Da fängt man sich ausser Winkel auf den abfallenden Filterflanken schon Energieprobleme ein.
Mit sehr steiler Filterung entweder aktiv oder passiv (da schaffe ich ohne Probleme akustische Flanken 6. Ordnung) geht es dann gerade so.
Mit flacheren Filtern, das kann man ja bei einigen Visaton-Vorschlägen "bewundern" kann man die dann gerade noch als "Filler" weit unterhalb des Summenpegels verwenden.
Das aber empfinde ich bei einem so guten "Spezialisten" aber als Verschwendung.

Gruß
Peter Krips

[FoLLgoTT]

Ein Filter braucht eine gewisse Zeit zum Einschwingen, genau wie die Raumresonanz, die er unterdrücken soll. In beiden Fällen wird das "Zeitfenster" durch die Bandbreite (bzw Güte) bestimmt. Das Selbe geschieht beim Ausschwingen

"Erste Wellenfront" und "Direktschall", eigentlich nur sinnhaft bei der Betrachtung von Transienten, sind davon gar nicht betroffen.

Ja, das ist richtig. Hier übrigens schön zu sehen. Allerdings funktioniert das per Hand nur im minimalphasigen Bereich. Das sind im Regelfall die 1. und vielleicht noch die 2. Raummode. Darüber überlagern sich so viele, dass man sie per IIR-Equalizer kaum trennen und korrekt filtern kann (möglicherweise kann Accourate das besser). Wenn es aber klappt, sinkt auch die Gruppenlaufzeit ganz enorm. Bei meinem SBA klappt das bezüglich der 1. Längsmode z.B. ganz vorzüglich.


@AH
Ich habe so einen Halbraumstrahler vor Jahren gebaut. Er ziert noch immer meinen Computer-Tisch. Als Treiber kommen ein 8", 2" und 0,5" zum Einsatz. Das funktioniert auch im Nahfeld recht gut. Selbst wenn man im Raum umherläuft ist die Klangfarbe sehr stabil. Allerdings ist der Hallradius so klein, dass solche Konstrukte für größere Abstände ungeeignet sind. Es wird dann einfach zu diffus. Ich würde daher ab ca. 2m immer auf deutlich stärker bündelnde Maßnahmen setzen. Sowas dann möglichst frequenzneutral bündeln zu lassen, ist aber nicht mehr ganz so trivial. Wobei es schon mit einem 10" + 1" im Horn relativ kostengünstig zu realisieren ist. Aber dann muss eben ein Kompressionstreiber her.

[fabi]

Das Problem bei 3" Kalotten ist nicht die obere, sondern die untere Grenzfrequenz.
Einen Hochtöner zu konstruieren, der bei 2kHz vollen Pegel und niedrige Verzerrungen hat ist nicht so schwierig. Das als großzügig dimensionierte 19mm Kalotte mit Koppelvolumen und ordentlich Antrieb.

Für tiefe Trennungen bei hohem Maximalpegel muss eine 3" Kalotte aber schon vergleichsweise weit Auslenken. +-0.5mm sind okay aber für mehr braucht man immer eine Zentrierspinne. Das erhöht Masse und Steifigkeit und man dreht sich mehrere Runden im Kreis bis man wieder bei einem Design gelandet ist, bei dem sowohl Auslenkung als auch Empfindlichkeit stimmig sind. Durch die große Schwingspule ist ein Mehr an Wickelhöhe mit erheblichem Massenzuwachs verbunden. Ein höherere Luftspalt mit kräftiger Flussdichte mit hohen Kosten. Oft geht es nur mit Neodymium Magnet und weil es Temperaturstabil sein muss braucht man auch noch Dysprosium. Das ist teuer!

Meistens ist ein Konus mit kleinere Spule und obendrein gutmütigem Aufbrechen der Membran der akustisch viel bessere Kompromiss - und günstiger.

Viele Grüße!