Mitteltonkalotten

[maha]

Hi!

AH ist ein Fan von Riesenkalotten.

Schau´ ma uns mal das Zeugs näher an. Und zwar legen wir gedanklich einen Frequenzmischmasch von 300Hz und 3 khz d´rauf.

-- Laute 300Hz erfordern einen gewissen Hub.
---> Hinter der Membrane tobt sich ein gewaltiger Wechseldruck aus... ziemlich positiv... ziemlich negativ.

-- bei "300Hz"-EinwärtsHub wird die GewebeKalotte vom Überdruck in Form gezogen. Die 3Khz-Anregung nudelt sich ohne Formverfälschung durch.
-- bei Auswärtshub hat die Riesenkalotte ein Problem. Eventuell knickt sie radial rasend schnell ein. Weil die 3khz-Anregung blöde Störkräfte einbringt.

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Muss ja nicht so sein... ist nur ein Szenario.

Gruß, maha

[maha]

Hi!

Der dreizöllige Konus.

- Ihm wird viel Luftvolumen an den Rücken geschnallt.
- Er bezieht seine "Steifigkeit" weniger aus der Form, mehr aus der Materialdicke.

--> Daher wird MembranZerknüllen bei Auswärtshub praktisch nicht auftreten.

Btw: Ich hoffe, dass Dynaudio und ATC seine Hausaufgaben gemacht hat. Dass daher mein "ZerknüllSzenario" reine Gedankenspielerei ist......
Trotzdem sollte ein Konus auf Hub(pegel)-Überlast gutmütiger reagieren.....

meint maha.....

[BigAl]

Original geschrieben von maha
-- bei Auswärtshub hat die Riesenkalotte ein Problem. Eventuell knickt sie radial rasend schnell ein. Weil die 3khz-Anregung blöde Störkräfte einbringt.

Das kann überhaupt nicht stimmen müssen. Immerhin hat die Kalotte für derlei Belastungen (egal ob ich jetzt innen ziehe oder aussen drücke, wir legen unsere Referenz ja wie es uns passt) die ideale Form eine Torbogens. Daß die 3kHz sie instabil machen ist nur geraten, es sei denn, du hast zu Hause mal eben den Cray über die finiten Elemente rutschen lassen...

[maha]

Big Al!

Natürlich rate ich nur. Das sollte in InetForen erlaubt sein.

Allerdings bin ich Naturstatiker. Ich "sehe" eventuelle Probleme über mein "Drittes Auge". (<--- *lol*)

Gruß, maha

PS: Torbögen. Ein Erdbeben rüttelt am Torbogen. Hin ist her.
Weil er nur bestimmte Belastungsfälle aufnehmen kann, stürzt er ein. Die Höherfrequenzigkeit der ErdbebenHinundHerbelastung verkraftet er nicht.

QED.

[AH]

Hallo maha,

das Ding steigt on Axis ab 2 khz an -->Bedeutet! Es arbeitet netterweise bis mindestens 2 khz halbwegs kolbenförmig.

Den Kolbenstrahler erkennt man meines Wissens daran, daß der Freifeldfrequenzgang oberhalb ka = 1 mit 6dB/8ve abnimmt. Die akustische Wirkleistung sinkt mit 12dB/8ve (Membranamplitude sinkt weiter wegen Massehemmung, aber der Realteil des Strahlungswiderstandes steigt nicht mehr weiter an), das Bündelungsmaß steigt mit 6dB/8ve.
Also -12dB/8ve im Diffusfeld, -6dB/8ve im Freifeld auf der Bezugsachse.

Bezüglich der gewaltigen Wechseldrücke laß uns rechnen:

Ich trenne bei 450Hz, gewünscht ist von mir ein Maximalpegel von 105dB/SPL @ 1m im Bereich mittlerer Frequenzen.
Bei 450Hz muß der Mitteltöner also 99dB/SPL @ 1m erzeugen, ist ja schon 6dB runter.
Dafür braucht er +/- 0,25mm Membranamplitude, das sind 1,1 cm3 Verschiebevolumen. Das Volumen hinter dem Strahler beträgt ca. 500cm3.....
Jetzt reichen mir 105dB nicht und ich installiere statt des 30W-Verstärkers ein 120W-Exemplar für den Mitteltonbereich, was 111dB/SPL @ 1m ermöglicht. Die Kalotte steckt es elektrisch weg und braucht jetzt +/- 0,5mm Hub. Das Verschiebevolumen steigt auf 2,2cm3....

Wenn Dein Szenario stimmt, dann sollten sich nichtlineare Verzerrungen zeigen. Die nichtlinearen Verzerrungen sind aber Vergleichsweise sehr gering, auch gerade im Vergleich zu Konusmitteltönern.
Und wenn die Kalotte ein bißchen wabbelt, was tuts? Die Richtcharakteristik kann ja nicht moduliert werden, da der Strahler im gesamten Einsatzbereich klein gegen die Wellenlänge ist, trenne ich doch nach oben bei 15cm Wellenlänge.

Wenn man sich den Klirrfaktor der Seas H304 ansieht, dann sieht man oberhalb 2kHz einen Anstieg, der wohl auf die Membrane zurückzuführen ist.

3"-Kalotten decken die zwei Oktaven zwischen 500Hz und 2kHz perfekt ab. Mitteltöner mit mehr als zwei Oktaven Nutzbereich sind mir nicht bekannt. Und wenn ich für diese beiden Oktave was suche, greife ich eben zur 3"-Kalotte.

Gruß

Andreas

[BigAl]

Original geschrieben von maha
PS: Torbögen. Ein Erdbeben rüttelt am Torbogen. Hin ist her.
Weil er nur bestimmte Belastungsfälle aufnehmen kann, stürzt er ein. Die Höherfrequenzigkeit der ErdbebenHinundHerbelastung verkraftet er nicht.

Wenn es ein eindimensionales Erdbeben ist, vielleicht schon. Vielleicht aber auch nicht...

[Timo]

Danke MAHA und AH, beide Berichte sind sehr fundiert und mit Fachwissen untermauert, super,
Wir haben ja alle die gleichen hintergrundideen, bis auf eine Aussage,
Ich glaube dass man egal wie gut im Stimmbereich getrennt wird, es immer ein Kompromiss sein wird.
Ich halte an meiner Meinung fest: ICH trenne nie im Stimmbereich.

Auch deswegen weil ich eben Tenor in einem Chor bin, und eben kein Rock oder Pop singe. Und wenn, dann auch viel Jazz und anderes Zeigs wie Klassik höre.

Merken wird man Trennungen bei 2000 Hz auch bei Orchestermusik, Blechblasinstrumente, Holzblasinstrumente oder so. Mein Schwager hat mir vor kurzem eine Aufnahme von seinem Saxofon mitgegeben und ich hab die Konserve dann an verschiedenen Boxen gestestet. Klassische Zweiweger waren klar im Nachteil (auch eine Vib war dabei). Hohe Töne wurden teils sehr zerissen dargestellt, Ich hatte das eigenartige Gefühl die Musik kommt aus der falschen Richtung, Teils waren Tonhöhenverfärbungen nicht unüblich.

Aber Danke nochmals für die Super Erklärung der Spezialisten hier,

Gruß Timo

[Timo]

Und jetzt nochmal die Sache mit der großen Kalotte,
Ich hab mir mal die Datenblätter dieser großen Kalotte "Dynaudio D76 AF) heruntergeladen und da kann man beim Wasserfalldiagramm auch einige Unzulänglichkeiten erkennen, und zwar unterhalb von ca 500 Hz läuft dieses Modell nicht sehr sauber und braucht sehr lange beim Auszuschwingen.
Ich persönlich würde diese Kalotte nicht unterhalb von ca 800 Hz einsetzen und eigentlich aus dem Frequenzschrieb auch nicht höher als ca. 4 bis 5 kHz, somit passt sie leider nicht zu meinen Anforderungen.
Da hab ich doch vor kurzem eine Inverskalotte, ich glaube im letzten KT oder HH gesehen.
Was haltet ihr von einer solchen Konstruktion.

Gruß Timo

[AH]

Hallo Timo,

was Du da siehst, ist der akustische Hochpaß 2. Ordnung bei 300Hz. Jeder Hochpaß führt zu Phasendrehungen und entsprechenden Gruppenlaufzeitverzerrungen, die natürlich auch im Wasserfall sichtbar sind. Der Wasserfall ist nur eine andere Darstellung des komplexen Frequenzganges.
Daraus abzuleiten, sie nicht unter 800Hz einzusetzen, ist nicht richtig.

Gruß

Andreas

[maha]

Hi AH!

Wechseldruck: Na gut, dann habe ich mich halt geirrt. Soll ja vorkommen.

(1,1/500) * 100000N/m² * (+/-)0,005m²= (+/-)1N
Viel ist das nicht. Relativ viel aber schon, falls ich mich nicht verrechnet habe. Die InnendruckNewton und die MembranmasseGramm weisen bei Konus und Kalotte ein verflixt anderes Verhältnis auf. "xxx" vom Audioavid hätte garantiert eine allumfassende Lösung parat.

Zum FRS8: Bis wohin arbeitet das Ding als Kolbenstrahler? Es fällt blöderweise obenrum nicht ab. Darf man den ak. Phasengang als Kriterum hernehmen?

Gruß, maha

[AH]

Hallo maha,

habs jetzt nicht nachgerechnet, aber es sind nicht ganz vernachlässigbare Kräfte, die aufgrund der Druckänderung wirken..... man könnte sie mal mit den Kräften aus der Membranbeschleunigung vergleichen (heute Abend).
Aber: Wenn Du schreibst, die Kalotte wäre in eine Richtung gegen Druckänderung ("aufgepustet") stabil, in die andere nicht ("eingesogen", was plausibel scheint), dann bedeutet das automatisch k2. Nun ist k2 zu tiefen Frequenzen hin z.B. bei der von mir öfter verlinkten Seas-Kalotte* extrem gering, die Verzerrungen werden von k3 (symmetrisch) dominiert (wir bewegen uns dabei um 50...60dB Klirrdämpfung bei 96dB/SPL @ 1m, was ziemlich wenig ist.......).

* http://www.seas.no/Gamle%20chassier%...0MF%20H304.pdf


Bis wo der FRS8 als Kolbenstrahler arbeitet, weiß ich nicht. Nur soviel:

- Die Membranamplitude des massegehemmten Kolbenstrahlers nimmt bei gleicher Krafteinprägung mit zunehmender Frequenz ab.

- Der Realteil des Strahlungswiderstandes nimmt entsprechend zu

-> so ergibt sich ein linearer Amplitudenfrequenzgang.

Wenn der Realteil des Strahlungswiderstandes nicht mehr weiter steigen kann (in der Gegend um ka = 1 herum wird der maximale Wert erreicht), dann muß Pak mit zunehmender Frequenz sinken, es sei denn, die effektive Masse nimmt ab, was bedeutet: Keine kolbenförmige Bewegung.
Daraus wäre abzuleiten, daß kolbenförmige Bewegung nur bis ca. ka = 1 stattfindet, also ca. 1,5kHz beim FRS8. Ist nur eine Schätzung, weil der Strahlungswiderstand bei ka = 1 ja noch nicht seinen höchsten Wert erreicht hat - die Natur macht keine Sprünge.

Gruß

Andreas

P.S. Ich wüßte gern, wie Kalottenhochtonstrahler aus Metall und ähnlichen harten Materialien funktionieren. Die fallen zwar oberhalb 10kHz ab, aber immerhin erst oberhalb 10kHz (ka ~ 2). Visaton hat daher einen Resonator aus Plastik davor, elektronische Entzerrung wäre sicher zeitgemäßer.

[maha]

Hi AH!

Aber: Wenn Du schreibst, die Kalotte wäre in eine Richtung gegen Druckänderung ("aufgepustet") stabil, in die andere nicht ("eingesogen", was plausibel scheint), dann bedeutet das automatisch k2.

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NÖ!

Aufgepustet ergibt sich kein Problem.

"ABgepustet" könnte aber ein wirres Verhalten nach sich ziehen. Nix K2! Es könnte ein "unkontrolliertes Aufbrechen" stattfinden, moduliert mit der tiefsten Anregung.
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Es ist anzunehmen, dass die Hersteller von 75er-Kalotten solche Primitivprobleme im Griff haben.

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Mir fällt dazu natürlich ein EinfachTest ein.

-Man generiere mittels Staubsauger diverseste MessUnter(Über)Drücke; beaufschlage das Chassis damit. (Psst: Ich glaub´, Wellenfront klatscht jetzt Beifall)

-man erfasse jetzt mittels üblicher Messung die relevanten Daten neu. ZB: die TSPs.
Membranerscheinungen sind noch gar nicht gemeint!

Gruß, maha


PS: Tut mal alle schön rechnen.... ich fahre derweilen Panda, weil mein Sohn in Osaka weilt und mein Punto totalschadig hin ist. VierzehnJahreAlte Pandas gleichen dem ForenGesabbel. Alles ist fraglich! PandaStarterLagerbuchsen gehören irgenwann neugemacht. Das kostet etwa 5 Euro. Der Thermostat hält auch nicht ewig. Ist er kaputt, dann ist es innen immer kalt. Lichtblitz! Der Punto-Thermostat passt auch beim Panda. Fire ist Fire!
Über abgefallene Frontscheibenwischer wundert sich der PandaNutzer kaum. Sowas ist normal. Der Heckscheibenwischer lässt sich problemlos aufdrücken.... die Wischfläche ist allerdings gering... was eine leicht nach rechts geneigte Kopfstellung bedingt.
Psst: Spaß muss sein!

Gruß, maha

[AH]

Hallo,

ist doch lustig, ab initio über längst ausgebrütete Eier nachzudenken

Wenn es keinen k2 gibt, dann ist der gemittelte Hub der Membrane in beide Richtungen gleich.
Nun soll die Membrane meinetwegen dabei chaotische Bewegungen ausführen. Über die ganze Strahlerfläche gemittelt muß die Amplitude bzw. die Beschleunigung jedoch gleich bleiben, sonst Klirr.

Was soll das zur Folge haben? Selbst wenn die TSPs beeinflußt würden, ist das bei einem Mitteltöner aus meiner Sicht wenig relevant, weil der Bereich um die Resonanzfrequenz aufgrund des elektrischen Filters kaum zum Gesamtergebnis beiträgt.

Gib mir noch einen Tip, vielleicht komme ich drauf, was Du meinst. Unter- und Überdrücke wie bei Deinem Experiment werden zu einer Verschiebung des Arbeitspunktes führen. Die TSPs werden sich ändern, aber ich sehe keinen Zusammenhang zu dieser Diskussion.

Gruß

Andreas

P.S. versuchs vielleicht mal mit alten Audi 80. Wir haben so ein Ding seit 14 Jahren und 320.000 km im Besitz. 1050kg Leergewicht, extrem lang übersetzt, Kraftstoffverbrauch auf oder unter Panda-Niveau (5,6l/100km bei 90km/h, 6,9 bei 120km/h - Normalkraftstoff), kein Rost, keine funktionsrelevanten Defekte. Wer sowas nach vier Jahren verkauft ist selber Schuld.

[maha]

AH meint: ......man könnte sie mal mit den Kräften aus der Membranbeschleunigung vergleichen

Das ist natürlich hinterlistig....... *ggg*

[US.]

Hallo,
interessante Diskussion.

@Andreas,

Den Kolbenstrahler erkennt man meines Wissens daran, daß der Freifeldfrequenzgang oberhalb ka = 1 mit 6dB/8ve abnimmt. Die akustische Wirkleistung sinkt mit 12dB/8ve (Membranamplitude sinkt weiter wegen Massehemmung, aber der Realteil des Strahlungswiderstandes steigt nicht mehr weiter an), das Bündelungsmaß steigt mit 6dB/8ve.
Also -12dB/8ve im Diffusfeld, -6dB/8ve im Freifeld auf der Bezugsachse.

Ok.
Welche anderen Eigenschaften überlagern diesen Effekt?
Das Verhalten ist ja nicht wirklich bei realen Treibern zu finden. Lässt sich daraus bereits schließen, dass die Membran nicht kolbenförmig arbeitet?
Thiel und das Fraunhoferinstitut bewerben ja beispielsweise die Übertragungseigenschaften der dort entwickelten Diamant-Membranen, die bis 70KHz (Ultraschallsensorik) gehen sollen gerade aufgrund der Steifigkeit, die die Membranresonanzen nach oben schieben und für kolbenförmige Bewegung sorgt. Ein Abfall der Amplitude über ka=1 ist bei diesen und auch den Keramiktreibern ja nicht wirklich zu beobachten.

@Maha:

- Ihm wird viel Luftvolumen an den Rücken geschnallt.
- Er bezieht seine "Steifigkeit" weniger aus der Form, mehr aus der Materialdicke.

--> Daher wird MembranZerknüllen bei Auswärtshub praktisch nicht auftreten.

Btw: Ich hoffe, dass Dynaudio und ATC seine Hausaufgaben gemacht hat. Dass daher mein "ZerknüllSzenario" reine Gedankenspielerei ist......

Was ist mit dem Ringradiator? Der „knüllt“ nur noch. Gut – klirrt auch genauso.

Gruß, Uwe