Chassis mit Metallmembranen - subharmonische Resonanzen im Übertragungsbereich?

[walwal]

Auch die Ke hat diese (unhörbare) Macke. Die Membranreso bei 25 kHz zeigt sich als erhöhter k3 bei ca. 8 kHz mit 0,15%. Durch den Ring vor der Kalotte wird lt. Hersteller diese Reso gemildert, anscheinend funktioniert das. ;D


Quelle Hifi Selbstbau

Auch die Seas Alu-Kalotte TAF27 zeigt das (deutlicher) ohne Entzerrung (rot)

[ropf]

Gerade drüber gestolpert:

Sub-harmonics and Rocking

The mechanical non-linearities in a vibrating cone can give rise to sub-harmonics of the fundamental excitation, e.g. at one-half, one-third frequency, etc. although only the first mode is generally of significance. Sub-harmonics usually occur in thin straight-sided cones. Cone angle and the other associated constants are all influential factors.

However, sub-harmonics are more common in planar diaphragms, such as ‘leaf’ or ribbon elements, and may severely restrict the usable range at lower frequencies. In this category may be included one more mode, namely, rocking, or as Japanese engineers call it, ‘rolling’. Here, the diaphragm literally fails to move axially because of poor dynamic
balance and/or asymmetry of suspension stiffness (see Figure 3.4).

[walwal]

[I]Die verwendete 1"-Kalotte wird der neue Standard für alle
neuen Monitore von Neumanns KH-Serie werden. Die Selektion
geschah daher besonders sorgfältig unter Aufwendung
unzähliger Muster und Messreihen, bis man die gewünschten
Eigenschaften erreicht hatte. Die Wahl fiel letztendlich auf
eine Titan-Gewebekalotte. Entwickler Markus Wolff begründete
uns gegenüber diese Entscheidung für eine Metallkalotte
(und gegen eine reine Gewebemembran) mit dem signifikant
homogeneren Schwingverhalten der Metallkalotte.
Dem gegenüber steht normalerweise der Nachteil einer ausgeprägten
Resonanz, die in diesem Fall jedoch oberhalb
30 kHz liegt und zudem noch unterdrückt ist. Eigentlich wäre
eine Resonanz in diesem Frequenzbereich weit jenseits
der Hörbarkeitsschwelle ohnehin kein Problem. Wird die Resonanz
jedoch angeregt, dann kann es auch zu Intermodulationsverzerrungen
im hörbaren Frequenz bereich kommen,
sodass die Resonanzunterdrückung sinnvoll ist. Eine reine
Gewebekalotte kennt diese Probleme nicht, schwingt dafür
jedoch schon weit unterhalb von 20 kHz alles andere als homogen
und führt damit zu einem unkontrollierbaren Abstrahlverhalten.
...............
Unterschiede, die bei Hörversuchen über Übertragungsketten mit unterschiedlichen
oberen Grenzfrequenzen (> 20kHz) durchaus herausgehört werden, lassen sich auf zusätzliche
niederfrequente Intermodulationsprodukte u.A. der Lautsprecher zurückführen, die dann auftreten,
wenn diese mit höherfrequenten (Nutz-) Signalen angeregt werden.
Die hochfrequenten zur Originaldarbietung gehörenden Signale werden unterdessen vom
Menschen nicht wahrgenommen!

Quelle: Neumann

Zusätzlich wird ab 20 kHz der Frequenzgang beschnitten.

[NochNHarry]

Hallo,

bei meinen Hörtests schnitt ein Hochtöner mit Metallmembrane (Seas TAF 27 plus) im Gegensatz zur Gewebekalotte schlecht ab.

So sehr kann man sich täuschen. Ist eine Entschuldigung für dieses schreckliche Märchen in Arbeit?

[fabi]

AH, mit Schrecken lese ich, dass du dich im Hifi-Forum immer noch mit diesem Thema beschäftigst und sogar dem B&W Hochtöner aufbrechen unterstellst.

Anbei eine Messung eines 19mm Diamanthochtöners im Reflexionsarmen Raum, die Klarheit schaffen sollte, auch hinsichtlich der feinen Auflösung. Ich habe absichtlich jegliche Glättung ausgeschaltet - es sind etwa 65.000 Meßpunkte. Bestimmt kommen gleich Kommentare wegen dem kleinen Schlenker um 7kHz. Das sind +-1.5dB, die man bei normaler Glättung kaum sieht und er kommt von der Mikrofonklammer. Wenn man mit der Verlängerung misst, ist es vollständig verschwunden. Die Zappeligkeit insgesamt kommt von der Messung auf der IEC Schallwand.
Oberhalb von 40kHz fällt die Kurve wegen der B&K4191 Mikrofonkapsel und dem Frequenzgang des Verstärkers stark ab, der Hochtöner läuft noch deutlich weiter.
Der Frequengzang fällt in der Tat leicht ab, wegen der Masse und der Induktivität der Spule. Es ist keinerlei Diffusor oder Horn verwendet.

[AH]

Hallo Fabi,

daß eine Diamant-Kalotte mit 19 mm Durchmesser ab 5,7 kHz aufbrechen muß, dürfte klar geworden sein:

http://www.visaton.de/Vb/showpost.ph...5&postcount=16

Ich habe im hifi-Forum auch geschrieben, daß man zur Prüfung meines Verdachtes (aufgrund der geringen inneren Dämpfung von Diamant) ein professionelles Meßgerät - ohne Computer - braucht und nicht ein Spielzeug mit 65.000 Meßpunkten.

Liebe Grüße

Andreas

P.S. dazu, daß die Seas TAF 27 plus schlecht klingt, stehe ich. Hört man leicht mit dem Glockenspiel der SQAM-CD. Neumann/Sennheiser sind nur noch "Täuscher", Klein + Hummel war seriös.

[fabi]

Klippel ist nicht professionell? Was dann? Rhode&Schwarz? Da ist der Computer eingebaut.

[AH]

Hallo Fabi,

ein unglaublich langsam durchstimmbarer Sinusgenerator mit einem analogen Pegelschreiber = für diese Fragestellung professionell.

Liebe Grüße

Andreas

[Peter K]

Hallo,

Hallo Fabi,

ein unglaublich langsam durchstimmbarer Sinusgenerator mit einem analogen Pegelschreiber = für diese Fragestellung professionell.

Liebe Grüße

Andreas

schon mal Pegelschriebe von solchen Systemen aus dem letzten Jahrhundert gesehen ?
Da kann von mehr Auflösung gegenüber heutigen Systemen wirklich nicht die Rede sein.

Gruß
Peter Krips

[F.H.]

... daß eine Diamant-Kalotte mit 19 mm Durchmesser ab 5,7 kHz aufbrechen muß, dürfte klar geworden sein:

http://www.visaton.de/Vb/showpost.ph...5&postcount=16

Wieso kann man aus meinem zitierten Beitrag entnehmen, dass eine "Diamant-Kalotte mit 19 mm Durchmesser ab 5,7 kHz aufbrechen muß"? Das habe ich doch gar nicht geschrieben, im Gegenteil: kolbenförmig bis 20 kHz bei steifem Material habe ich behauptet. Dass ein Diamant-Kalotte bis 40 kHz geht, kann ich mir vorstellen.

[AH]

Hallo Friedemann,

...wenn sie keinen "Resonator" hat (worüber Fabi auch nichts geschrieben hat). So steht es da über die KE 25 SC, die nach Deiner Beschreibung bei 10 kHz - lehrbuchgerecht - schon ca. 6 dB runter sein soll im Pegel....

Hier nochmal Dein Beitrag:

Eines muss man noch berücksichtigen: Kalotten aus steifem Material schwingen zwar kolbenförmig bis in den Bereich 20 kHz (wie fabi schon geschrieben hat), haben aber keinen konstanten Frequenzgang. Ohne Diffusor (besser Resonator genannt) vor der Kalotte fällt der Frequenzgang schon bald deutlich ab. Aus dem Gedächtnis weiß ich nicht genau, wann es z.B. mit der KE 25 SC abwärts geht. Bei 10 kHz sind es vermutlich schon -6 dB. Der Resonator, der sehr genau dimensioniert werden muss, hebt den Pegel sehr stark an.

Warum haben Gewebekalotten einen geraden Frequenzgang bis 20 kHz auch ohne Resonator? Es ist kaum bekannt, dass Gewebekalotten im oberen Frequenzbereich nicht mehr kolbenförmig schwingen sondern mit zunehmender Frequenz nur der ringförmige Bereich um die Schwingspule schwingt. Dadurch nimmt die bewegte Masse immer weiter ab, und der Pegelabfall wird kompensiert. So erkläre ich mir das.

Ohne ein Biegewellenwandler zu sein, kann Fabis Diamantkalotte nicht linear bis ca. 40 kHz übertragen....also bricht sie auf....
Ein 19 mm Kolbenstrahler fällt ab ca. 5,7 kHz (ka = 1) lehrbuchgerecht mit 6 dB/8ve im Freifeld.
Wie Fabis Diamantkalotte aufbricht und ob das gehörgefährlich ist oder nicht, wäre mit einem professionellen Meßgerät zu klären. Die innere Dämpfung von Diamant und ähnlichen Hartmembranen ist eben nicht so hoch..man kann schlimmes befürchten. Aber ich weiß es nicht.

Gewebekalotten vermute ich aufgrund der hohen inneren Dämpfung als nicht gehörschädigend.

Liebe Grüße

Andreas

[markus7]

gehörgefährlich ... gehörschädigend.

Wodurch soll das bedingt sein?

[F.H.]

Hallo Andreas,

die KE 25 SC schwingt wirklich kolbenförmig bis 25 kHz. Das habe ich vor vielen Jahren mit dem Laser-Vibrometer-Verfahren in der RHTW Aachen untersuchen lassen. Erst bei 25 kHz setzt eine heftige Resonanz ein. Dass der Frequenzgang allmählich abfällt und schon bei 10 kHz (ohne Resonator) geschätzte 6 dB abgefallen ist, liegt darin, dass die Kalotte eben nicht aufbricht. Vermutlich ist aufgrund des Strahlungswiderstands der Roll Off erreicht. Gewebekalotten brechen dagegen schon sehr früh auf. Das allerdings wegen der inneren Dämpfung "gutmütig". Bei ganz hohen Frequenzen schwingt nur noch eine kleine Zone ringförmig um die Schwingspule herum. Das haben vor Jahren zwei Studenten im Rahmen einer Diplomarbeit im Visaton-Labor erforscht.

[Mr.E]

Bedeutet das nun, daß Gewebekalotten solchen aus hartem Material ebenbürtig sein können? Ich kenne da jemanden (der sowohl von Akustik als auch von Musik Ahnung hat), der Gewebekalotten nicht mag, die Diamantdinger von B&W aber auch nicht, Metall dagegen schon.

[AH]

Dass der Frequenzgang allmählich abfällt und schon bei 10 kHz (ohne Resonator) geschätzte 6 dB abgefallen ist, liegt darin, dass die Kalotte eben nicht aufbricht.

Lieber Friedemann,

das ist genau das, was ich sagen wollte.

Wie ist es aber nur bei Diamantkalotten ohne Resonator, wie man bei B&W vermuten muß oder auch bei Fabis 19mm Diamantkalotte?
Sind es "Kolbenstrahler" (wie die KE 25 SC), wie von B&W beworben, fällt der Frequenzgang oberhalb ka = 1 mit 6 dB/8ve. Das ist kein Hochtöner.

Dann müssen es Biegewellenwandler sein. Und da fürchte ich sehr feine Resonanz-Überhöhungen, die gehörschädigend sind. Denn die innere Dämpfung von Diamant ist schlecht.

@ Mr. E:

Bedeutet das nun, daß Gewebekalotten solchen aus hartem Material ebenbürtig sein können? Ich kenne da jemanden (der sowohl von Akustik als auch von Musik Ahnung hat), der Gewebekalotten nicht mag, die Diamantdinger von B&W aber auch nicht, Metall dagegen schon.

Alles ist ein Kompromiß. Gewebekalotten sind nach meinem Höreindruck ein sehr guter. In meinen Ohren sind der Galm-Hochtöner und der Peerless KO 10 die bestklingenden 25mm Hochtöner (kenne aber auch nicht alle Hochtöner). Galm ist eher Weichplastik, KO 10 eher Gewebe.
Ich höre regelmäßig unverstärkte Konzerte ("Klassik") und verwende für Hörtests die SQAM CD der EBU:

https://tech.ebu.ch/publications/sqamcd
https://tech.ebu.ch/docs/tech/tech3253.pdf

Die 19mm Plastik-Kalotte von Seas klingt auch sehr gut. 19 mm Kalotten klingen - wohl nicht nur aufgrund ihrer besseren Dispersion - besser als 25 mm Kalotten.

Ich wollte auch immer mal die Visaton G 20 SC mit der Seas 19 mm Gewebekalotte vergleichen - und erwarte sehr gutes dabei!

Kolbenstrahler wie die KE 25 SC mit Resonator davor zur Anhebung der hohen Frequenzen können auch ein guter Kompromiß sein. Den habe ich nie angehört.

Dünne Biegewellenwandler "Hart"membranen halte ich für problematisch, möglicherweise gehörschädigend. Das sollte man erforschen.

Ein Beispiel, der m.E. ein Biegewellenwandler sein muß: Jordan-Breitbänder aus Aluminium. Garantiert ohne Resonator davor! Und die übertragen bis 20 kHz!

http://www.spectrumaudio.de/breit/jordanJXR6HD.html
http://www.spectrumaudio.de/breit/jordanJX92S.html

Beim zweiten ist ka = 1 bei ca. 1 Khz. Darüber müßte er mit 6 dB/8ve fallen. Tut er nicht -> Biegewellenwandler. Schwache innere Dämpfung -> Starke Resonanz-Überhöhungen kann man vermuten (mit Fabis "Klippel-Spielzeug" und 65.000 Meßpunkten vermutlichnicht zu sehen). Würde ich nie verwenden, möglicherweise gehörschädigend.

Liebe Grüße

Andreas