Waveguideberechnung

[Patrick]

Der Text von Geddes ist schwierig zu einem Gesamtbild zusammenzusetzen, jeder Teil der Beschreibung ist unter den allgemeinsten Voraussetzungen beschrieben und nur indirekt mit Bezug auf vorheriges.

Das Beispiel das Geddes rechnet ist ein 1m langes Horn in einer 2m-Kugel als Gehäuse. Über die Form des Horn und den Horntreiber ist nichts gesagt, es wird nur mit der Schnelleverteilung am Hornmund gerechnet.
Der Hornmund erstreckt sich in den gerechneten Beispielen über +-30°,+-45° und +-60° der Kugeloberfläche.

Alle haben ungefähr +-30° Abstrahlwinkel (-6dB), das mit +-60° Öffnungswinkel dabei das sauberste Verhalten. Wie mit dem Lineal gezogen von 500 Hz bis 10.000 Hz perfekt gleichmäßig (-24 dB bei 60°), drunter aufweitend.
Wie man die Schnelleverteilung mit der gerechnet wurde erreichen kann wird natürlich nicht gesagt

Nochmal: Für das Abstrahlverhalten ist nur die Form des Hornmund und die Schnelleverteilung über den Hornmund wichtig. Das gilt für alle Arten von Hörnern.

Geddes-Waveguides haben nun den Vorteil, dass man aus der Schnelleverteilung am Hornmund die nötige Schnelleverteilung am Hornhals exakt berechnen kann. Die kann man mit passender Gestaltung eines Phaseplugs (wie bei Kompressionstreibern) recht frei einstellen (ich nehme an die Hersteller von Kompressionstreibern haben passende FEM-Tools dafür).

Wenn man einen Treiber fest vorgibt und keinen Phaseplug verwenden will, dann bleibt als einziger Freiheitsgrad der Öffnungswinkel des Geddes-Waveguide. Ob dabei dann eine wünschenswerte Abstrahlung rauskommt ist im Grunde reiner Zufall.

Übrigens ist auch eine numerische Methode angeführt mit der man Näherungslösungen der Schnelletransferfunktion für beliebige rotationssymmetrische Horngeometrien berechnen kann. Damit hat man genügend Freiheitsgrade um irgendwie ein brauchbares Horn zu einer festgelegten Quelle entwickeln zu können.

Wie die Studiomonitorhersteller ihre Waveguides entwickeln weiß ich nicht, nichtmal ob sie Geddes-Hörner oder was anderes benutzen.

Ich kann nur empfehlen das Buch selbst zu kaufen, es steht wahnsinnig viel nützliches drin, man muss sich nur die Mühe machen es zu finden. Wenn ich noch viel mehr schreibe werd ich noch verklagt weil ich illegal Bücher übersetze

[UweG]

@Patrick: Muss an das Buch in USA bestellen oder gibt es das auch im normalen Buchladen?

[Ollie]

Bestellen; unter www.gedlee.com kann man per paypal zahlen.

Sind aber ein Haufen Fehler drin; besonders sorgfaeltig hat er nicht Korrektur gelesen, was ich angesichts des Preises knapp unverschaemt finde. - Es lohnt sich uebrigens, vorher ein Buch wie z.B. den Morse oder ein anderes Buch der theoretischen Akustik zu lesen.

Cheers,
Ollie

[UweG]

Es lohnt sich uebrigens, vorher ein Buch wie z.B. den Morse oder ein anderes Buch der theoretischen Akustik zu lesen.

Das hilft? Naja, ich weiß, wie sich Geddes liest. Ich habe schon einige Artikel von ihm gelesen und bin sehr froh darum, in Simulationstechniken nicht ganz Anfänger zu sein und auch mit der Mathematik nicht unbedingt auf Kriegsfuß zu stehen.

[doctrin]

Gings hier nicht weiter, was ist mit Kaale seiner Messung ? Scheint wohl net gut ausgegangen zu sein.

[Farad]

das ist ja Jahre her!

Die Messungen habe seinerzeit ich gemacht. Das Waveguide lag dabei auf dem Boden, der Halsübergang war nicht einwandfrei. Ziemlich starker Einbruch bei einer Frequenz, wo genau weiß ich nichtmehr. Man hätte eine Schallwand gebraucht, die Sache ist im Sande verlaufen.

Auch das Abstrahlverhalten war nicht einwandfrei, wenigstens das hätte ja stimmen können. Ich bin von der hier berechneten Kontur abgekommen. Sie funktioniert meiner Meinung nach nur bei deutlich größerer Bauform.

Wenn ich wieder in Berlin bin, kann ich dir die Messung raussuchen, müßte noch irgendwo sein.

gruß, farad

[doctrin]

Ups, hätte ich das mal eher gesehen, habe dir schon eine PN geschrieben. Es ist sehr schade, dass der WG nicht funktioniert hat, würde mich mal interessieren, ob die KE "Schuld" trägt

Ich werde jetzt doch zuerst den WG angehen, bevor ich die Wand rausreiße....

Werde ihn heute endgültig auf den ATC Mitteltöner und den Seas HT anpassen.
Und dann man 3D Fräsen anfragen.
Wenns nicht mehr kostet als die Wasserstahlzuschnitte vom Schichtmodell werde ich's probieren.

mfg

[Farad]

Zeit mir eine Messung des Monacor Waveguides, bei dem sich zwischen 0...15° nicht erheblich was am Frequenzgang tut. Hast du mal ein Isobarendiagramm davon gemessen? Der Hals ist nicht ideal.


farad

[lovechild]

Original geschrieben von Farad
Zeit mir eine Messung des Monacor Waveguides, bei dem sich zwischen 0...15° nicht erheblich was am Frequenzgang tut

Voilá,

eine quick&dirty Messung des Monacor WG ungekürzt mit einer SEAS Gewebekalotte KT27 800/TV (H1210) - Schallwand 29 x 35 cm bündig, Messungen dirty und unkalibriert, jeweils 0°, 15°, 30°, 45°, Abstand round about 80 cm

Mit WG

Mit ohne Wg

Das Buckelchen bei 3kHz ist auf den IMO provisorischen Einbau zurück zu führen, da liegt auch eine Klirspitze im K3.

K 3

K 2

schöne Grüsse, martin

[doctrin]

^was hast du denn für WGs bei dir rumliegen?

[doctrin]

Und wie hamm die sich gemacht, eher schlecht sonst würden sie ja nicht rummliegen...liege ich richtig ?

[Farad]

Hallo lovechild,

vielen Dank für die Messungen. Interessant wären noch weitere Winkel bis 90° gewesen. Leider bestätigen die Messungen meine Meinung über das Monacor Waveguide weitestgehend: Es ist okay, aber richtig funktionieren tut es nicht.

Bis 3kHz sind die Kurven recht unabhängig voneinander. Eine richtig schöne gleichmäßige BÜndelung sieht man nich. Die Frequenzauflösung ist vielleicht auch etwas gering, okay, mag sein. Dann kommt ein Teil recht gleichmäßiger Bündelung bis etwa 7kHz. Ob das unter größeren Winkeln auch eingehalten wird? Müßte man sehen. Die Bündelung ist aber insgesamt nicht ohne, etwas weniger als 60°, schätzungsweise. Nicht wenig, für Hifi. Bei 12kHz passiert irgendwas, der Pegelabfall ist nichtmehr gleichmäßig, es wird seitlich schon unter 30° wieder lauter, die Bündelung darüber nimmt stark zu, auf bis zu 30°.


Das geht noch besser. Nicht unbedingt mit dem Monacor, aber insgesamt.

farad

[doctrin]

Woran liegts?
- zu geringe tiefe
- vielleicht passt der Hals einfach nicht perfekt?
- stimm was mit der Öffnungsfunktion nicht?

[Farad]

Zu geringe Tiefe gibts nicht. Im Extremfall Fall nähert sich das Ergebnis der Kalotte ohne WG an. Seitlich nach 30° wieder lauter werden darf es aber nicht.
Der Hals muß direkt neben der Sicke anfangen. Er muß sehr genau passen.
Die Öffnungsfunktion des Monacorguides kenne ich nicht. Die Querschnittsfläche muß sich sehr gleichmäßig öffnen und darf am Hals nicht zu lange eng bleiben. Gegenüber G.Eddes bin ich der Meinung, dass die Kontur nicht in einen Konus übergehen muß. Man hat dann nämlich das Problem, dass auch dieser irgendwann zu Ende geht und man hat wieder eine Sprungstelle.
Alle kurzen Waveguides müssen unbedingt eingelassen werden. Bei ausgewachsenen Hörnern ist das nichtmehr so kritisch. Die Wellenfront ist dann bereits ausreichend "geformt".

gruß, farad