Woher kommt die Bündelung?

[Ollie]

@ harry: Aeh, nein?! Was hat Licht denn mit Schall zu tun bei den betrachteten Wellenlaengen und Abmessungen?! Und nicht Fresnel und Fraunhofer in einen Topf werfen!

EDIT: Achso, dass Schall sich in einem Medium ausbreitet, Licht higegen nicht, ist auch klar. Gell? ENDEDIT

@ Farad: da jeweils genau nur ein Punkt der Kalotte genau in radiale Richtung schwingt, alle anderen Punkte auf der Kalotte aber nicht, kann man nur fuer grosse lambdas die Kugel emulieren. Zwar schwingt alles gleichphasig, aber in der summe eben nicht wie eine atmende Kugel. Bildchen hilft.

@ Frank S.: Man kann die Buendlung einer (unendlich steifen) Kalotte sehr wohl mit (sogar recht einfachen) Annahmen und Modellen beschreiben. Aber wie kann ich als SozPaedStud im (mittlerweile) 3. Semester wissen? Halt ich also besser die Klapp.

Over, Out & Cheers, ich geh jetz einkaufen.
Ollie

[UweG]

Schon wieder Überschneidung der Antworten ... ist ja auch kein Wunder, schließlich ist das ja mal was Handfestes.

[Farad]

@harry_m
Einerseits gehts wie immer darum noch was zu lernen. Die Diskussionen über Kabel oder getauschte Hochtöner in Voxen langweilen auf Dauer. Andererseits würde mich ein solcher tatsächlicher Kugelstrahler natürlich brennend interessieren! Direktschall und Diffusschall sind perfekt gleich, man hätte einen Vollraumstrahler den man ganz normal im Raum aufstellen könnte und braucht keinen Wandeinbau.

@UweG
Ok, dann hab ich es doch noch nicht verstanden. Warum bündelt ein solcher Kugelteil? Sieh doch mal die ganze Kugeloberfläche. Wenn alle Segmente maximal nach innen ausgelenkt sind habe ich doch eine kleinere Kugeloberfläche als wenn alle maximal nach aussen ausgelenkt sind. Oder nicht?

Wenn tatsächlich nur eine Kalotte in einer unendlichen Schallwand schwingt ist sie ja ein halber Monopolstrahler 1. Ordnung. Der Bündelt! logo! Aber warum die Kugel als Monopolstrahler 0. Ordnung?! Warum soll es denn hier zu Bündelungserscheinungen kommen?

Strahlen nicht alle Kugelpunkte phasengleich eine Kugelwellenfront ab!?

farad

[BN]

Original geschrieben von Ollie
Over, Out & Cheers, ich geh jetz einkaufen.
Ollie

Wo? USA, Kanada?

Viel Spaß

Bernhard

[Farad]

ok, ich glaub ich habs. mit Grenzbetrachtung wirds klar. Macht man die Kugeloberfläche sehr klein und die Segmente relativ dazu sehr groß wird klar, dass tatsächlcih nicht jeder Punkt phasengleich schwingt. Aber wäre die Bündelung dann nicht stark Hub-abhängig?

[harry_m]

@Farad:

verlasse den 3D-Raum, begrenze doch alles auf eine Fläche, in der sich Deine Ohren befinden, und Du landest bei der "Fontana". Des Weiteren kann so ein Kugelstrahler nur vom akademischen Interesse sein: denn noch bevor gebaut ist muss wohl oder übel die Frage der Anbindung an TT/MT-Einheit beantwortet werden. Sorry, dass ich die Rolle des Spielverderbers übernehme.

Über Deine Zeichnung muss ich noch nachdenken: da fällt mir auf Anhieb nichts mehr ein.

[Frank S]

Die Teilchen um die Kugel herum (Nahfeld) schwingen immer in Phase.

Als kleine Auflockerung folgt dieser Link:

http://medi.uni-oldenburg.de/downloa...ustik/aku2.pdf

[UweG]

@harry_m: Wieso Spielverderber? Wenn die Kalotten klein genug sind, bündelt die Kugel nicht. Also: 20mm Kalottendurchmesser und 0,1mm Hub ==> mit ca. 5000 Stück kann man einen TIW400 ersetzen.

@farad: Ich bin jetzt selbst nicht mehr ganz sicher - schließlich DARF die einzelne Kaloztte bündeln, ohne dass die Kugel bündelt, wenn der Abstrahlwinkel nur mindestens die Größe eines Segments hat.

... Grübel ... damit könnte man ja 100mm-Kalotten nehmen, wenn man nur genug davon nähme. Ob das stimmt?

[Farad]

@harry_m

nein! Nicht Fontana! Das Diffusfeld ist nunmal im ganzen Raum, mir gehts um die Energieverteilung über die Frequenz! Verstehst du was ich meine?

Warum soll das ganze nur als Hochtöner funktionieren? Die Fläche ist riesig, eine solche Kugel könnte doch lässig bis an den Subwooferbereich spielen. Besonders viel Auslenkung braucht sie bei ihrem hohen Wirkungsgrad und der Fläche nicht machen.

@uweG
ja, ob das stimmt... ich sitz doch auch mit dem Zwicker in der Hand und grübel...

farad

[Frank S]

Ein guter Kugelstrahler könnte ein Plasmahochtöner sein.

[Ollie]

Aargh! Man sollte an einem Samstag abend nicht erst dann in den Supermarkt gehen, wenn alle Nachbarn schon BBQn. Jetzt gab es nur noch Prime Beef Triple A Tenderloin. Aber diese kanadische Kuh (*) ist gluecklich gestorben, und ihr Tod war nicht vergebens. *Schleck*

So, jetzt nochmal langsam. Farad, betrachte mal die von dir aufgemalte Kalotte, deren Radius genau dem Kugelradius entspricht. Genau ein Punkt, naemlich das Zentrum dieser Kalotte, schwingt radial, also entlang des Radius' der Kugel, die du atmen lassen moechtest Der auessere Rand der Kalotte schwingt jedoch nicht radial zum Zentrum (sehr wohl aber gleichphasig, wenn wir Partialschwingungen der Kalotte mal aussen vor lassen). Daraus folgt:

Die atmende Kugel kann dann gut approximiert werden, wenn die Kalotte ein extrem kleines Raumwinkelelement, also ein sehr kleines "dreidimensionales Kuchenstueck" aus dieser Kugel darstellt. Hilfeich (aber nicht zwingend notwendig) ist es, wenn der Kalottenradius (also der Radius der Woelbung, nicht der halbe Durchmesser der Membran) identisch mit dem Radius der atmenden Kugel ist. Erlaubte Abweichungen davon haengen vom Raumwinkelelement und der hoechsten darzustellenden Frequenz (deren Wellenlaenge) ab, denn die Kalotte sollte immer klein gegen lambda sein. Auch der "filling factor" spielt eine Rolle, aehnlich wie beim URPS. Bleibt naemlich der Hub einer einzelnen Kalotte hinreichend gering... muss ich jetzt ja nicht ausfuehren.

Damit ist auch die Frage beantwortet, wie gross die Kalotte maximal sein darf: bei gegebenem Raumwinkelelement und filling factor (es gibt nicht so viele Moeglichkeiten, Kreise auf einer Kugeloberflache dichtestzupacken) hanet es allein vom Kugelradius ab. Man muss jetzt nur noch einen vernuenftigen Treiber finden, den man eng packen kann (Membran kleiner als Magnet!), un hopp. Da man fuer den TT nicht unbedingt eine Kugel braucht (wie gesagt: r der Membran < lambda, and you win), kann man sogar einen Subwoofer dazubasteln und das ganze "Sphere" nennen. Sowas habe ich mir vor 10 Jahren mal mit kleinen Fostexen ausgedacht; alternativ geht auch TT und ein Ring von kleinen 2" oder 3" MT plus Elac-4pi-HT, also 3-Wege, mit Gruessen von den Ringweltingenieuren (Gott, wie nerdy ). Das Problem ist (wie bei Line Arrays auch), dass die notwendig einzuhaltenden Abstaende mit realen Treibern ab ein paar kHz nicht mehr realisierbar sind. Aber dir faellt bestimmt was ein, wie z.B. Spherical Waveguides (hoho).

Cheers,
Ollie



(*) The cows are not mad, they're just disappointed.

[Farad]

Ok, mit dem Nur-Radial-Schwingenden-Mittelpunkt habe ich verstanden.

Aber: Hast du dir meien Zeichnung oben nochmal genau angesehen? Wir gehen glaube ich von anderen kalotten aus. Du meinst wohl richtige Hochtöner, die ich da verbauen will, mit montageplatten und so.

Ich will eine Schwingspule direkt an ein Kugelsegment ansetzen. Die Mass müsste man entsprehcend gering halten, den Antrieb irgendwie gut befestigen, Stabil sollts auch noch werden.

Dann müsste das Teil auch Mitten können. Rein von der Membranfläche her.

^das ist jetzt wirklich nur eine Idee. Ich werd morgen keinen Luftballon und Pappmacheé kaufen. *g*

farad

[Ollie]

Doch, genau wie du's aufgemalt hast. Da die Treiber aber irgendwo befestigt werden muessen, brauchst du sowieso eine Kugel (alternativ einen Hyperdodekaeder von der UEFA) mit passendem Radius. Die Membran muss ja am Rand irgendwie eingespannt werden, sonst Partialschwingungen. (Ich habe neulich irgendwo einen thread gelesen, da ging's um Unterschiede und Vor- und Nachteile von Konus- und Kalottentoenern, wo war das doch gleich...?)

Bei 20 cm Radius hat so eine Kugel ca. 5000 qcm (modifiziert noch mit dem filling factor), Mitten sollten also nicht wirklich das Problem sein. Ich bin mir aber nicht sicher, ob dieses Konzept die Antwort auf alle, also auch die ungestellten, Fragen ist - zwar ist kein Buendelungsmass auch ein konstantes, aber das ist nun nicht das Hauptproblem (man kann es auch anders loesen).


Cheers,
Ollie

[UweG]

Mal gesetzt, man hätte so ein Konzept und es würde funktionieren, was dann? Du willst ja nicht wirklich einen Kugelstrahler bauen, sondern einen Lautsprecher mit frequenzunabhängiger Bündelung (unterstelle ich mal). Nimmt man nun die Kugel mit den 20 (oder mehr?) Kalotten und packt einenrunden Trichter um sie herum, der genau das Segment beinhaltet, für den die einzelne Kalotte zuständig ist, dürfte sich an der Frequenzunabhängigkeit erstmal nichts ändern. Womit wir beim Horn mit quadratische Querschnittszunahme wäre ... oder vielleicht bei einer Waveguide? Was ich leider nicht weiß ist, wie lang muß das "Horn" sein um genau in dem Winkel auch noch weiterzustrahlen, wenn der Trichter zu Ende ist.
Hat jemand ne Idee, wie man den Abstrahlwinkel von Hörnern errechnen könnte?

[Farad]

nun, ein wenig wollte ich schon einen Kugelstrahler bauen. Aber prinzipiell hast du natürlich recht.

Das Problem ist aber doch nicht, den Mittelhochtonbereich zu richtgen. Aber wie richtest du den Bassbereich?! Das geht nur über Halbraumstrahler oder Vollraumstrahler, zu mehr hat er einfach keinen Bock.

Halbraumstrahler lassen sich nicht so ohne weiteres bauen, die Wand sollte schon halbwegs massiv sein.

Ein Vollraumstrahler für ALLE Frequnzen ist genauso einfach wie ein gerichteter Bass. Oder nicht?

farad