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Messungen an Hörnern

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  • Farad
    Registrierter Benutzer
    • 09.09.2001
    • 5775

    Messungen an Hörnern

    Hallo,

    mit diesem Thema möchte ich direkt an den Thread "Messungen an Waveguides" von letzter Woche anknüpfen, auch wenn die Resonanz darauf eher gering blieb.

    http://www.visaton.de/vb/showthread....threadid=11273

    Der Pegel wurde gleich wie in er Waveguidemessung "kalibriert", bis auf die letzte Messung stimmen also alle bei 2,83V. Trotzdem ist die Sache bei Hornlautsprechern nicht überzubewerten. Der Meter Abstand stimmt eigentlich nur auf Höhe des Hornhalses der G20SC. Der Hornmund liegt jeweils deutlich davor, der Hornhals beim Ti100 deutlich dahinter. Hier galt es also einen Kompromiss zu finden.

    Der Pegel zwischen 90cm und 110cm unterschiedet sich aber nicht allzusehr.



    Die Messung zeigt die G20SC im Tractrixhorn. Die Winkel gehen von 0-90° und sind nicht perfekt eingehalten. Kalibriert, 1/3 Oktavglättung.



    Die Messung zeigt den Ti100 in seinem Horn. Wieder entsprechen die Farben den Winkeln. Das Rückkammervolumen beträgt etwa 2,5 Liter. Warum die Messung so anders aussieht als die ich seinerzeit mit dem Probehorn durchgeführt habe weiß ich im Moment (noch) nicht. Das Horn strahlt diesmal in den Himmel und der Hornmund hat einen Bodenabstand von rund 1,2m. Die Messung ist aber realistisch.

    Zu beachten ist der jeweils recht hohe Pegel bei nur einem Watt Eingangsleistung. Es handelt sich um einen nicht modifizierten Ti100!


    Auch bei diesen Messungen haben wir den DCX-Controller von Behringer und eine PA-Endstufe benützt. Also nächstes galt es also eine Trennung der beiden Hörner zu finden.

    Der Ti100 wird mit 18dB bei 2kHz Butterworth getrennt. Der Hochtöner bekommt nur eine 6dB Trennung bei 1khz, die in der Praxis als Schutzkondensator ausgeführt werden kann. Die Flankensteilheit durch das Horn selbst ist enorm.



    Durch Verpolung des Mitteltöners ergibt sich ein starker Einbruch, die Phasenbeziehung ist also in Ordnung. Und das bei gut 102dB!

    Der Hochtonabfall mag zwar sanft klingen, mir ist er aber zu stark. Die erste Wellenfront sollte schon passen. Um den Hochtonpegel anzpassen, müßte die G20SC für leichten Hochtonanstieg bei 18kHz um über 10dB angehoben werden. Das wollte ich ihr dann doch nicht antun, passiv ist das ohnehin nicht zu bewerkstelligen. Mir ist ausserdem auch kein normales Tieftonsystem bekannt, dass 102dB bringt.



    Sowohl Ti100 als auch G20SC wurden aktiv um jeweils 3dB abgesenkt, dann die G20SC bei 12kHz um 9,5 dB mit Q1,6 angehoben. (Der DCX verrechnet das intern). Die Messung auf Achse ist wie aus dem Bilderbuch. Nicht vergessen, dass es sich um ein Hornsystem handelt und immernoch knapp an der 100dB Marke kratzt. Der Abfall ab 10kHz wäre leicht zu entzerren, es ist jedoch fraglich ob sich das klanglich negativ auswirkt. Wie das ganze passiv zu lösen wäre, ist ohnehin noch eine andere Frage. Trotzdem denke ich, dass dies ohne größere Schwierigkeiten zu schaffen wäre.

    Die Bündelung ist ab etwa 600Hz recht hoch, mit stärkerer Glättung sieht man, dass die Kurven ab 400Hz stark differieren, dies ist auch in etwa die praktische untere Grenzfrequenz des Hornes.

    Von konstanter Bündelung über die Frequenz (was ursprünglich das Ziel gewesen war) kann leider keine Rede sein. Die tiefen Mitten lassen sich einfach nicht so leicht beeindrucken. Die Bündelung nimmt zu den Höhen hin (ählich wie bei den Waveguides) stark zu.

    Das Hornsystem sollte also in einem Raum mit geringer Hochtdämpfung aufgestellt werden, bzw Bass und Mittelton müssen gut bedämpft werden. Ich denke jedoch, dass bei relativ geringem Hörabstand (die Summenkurve ist schon bei einem Meter wunderschön!) um 2 Meter der Hochtonabfall nicht allzu stark auffällt und trotzdem störende Raumreflexionen deutlich verringert werden.

    Ich möchte nochmal darauf hinweisen, dass es sich nicht um PA-Treiber handelt sondern um zwei klassische Hifi-Chassis aus dem Visatonforum und die mit diesen Hörnern und einer einfachen aktiven Trennung um 98dB Wirkungsgrad bei hervorragender Linearität erreichen. Mutet man der G20SC noch etwas mehr Entzerrung zu, kann man ohne weiteres 100dB erreichen. Passiv sollten die 96dB (?) einer Monitor 890 MKII zu schaffen sein.

    Ein solches Paar braucht einen adäquaten Spielpartner. Da sich das Mitteltonhorn am unteren Übertragungsende ähnlich gutmütig verhält wie das Hochtonhorn denke ich, dass man wieder mit einem einfachen Kondenator für den Mitteltöner und einer 12 oder 18dB-Trennung für die Basschassis eine hervorragende Summenbildung erreichen könnte. Zwei 12" Chassis wären hier wohl das Richtige.



    An dieser Stelle möchte ich nochmal kurz die Gelegenheit nutzen, auf die Glättung aufmerksam zu machen. Es folgt nun dreimal die Gleiche Messung, jeweils anders aufbereitet

    Zu erst die gleiche Summenkurve (unter Winkeln) mit 1/12 Oktave Glättung.



    Dann mit 1 Oktave Glättung. (fürs Prospekt)



    Und nun auch noch im Verhältnis der Neutrik-Frequenzgangkarten (600x184 Pixel)




    Die 0° Kurve ist so dünn und glatt, dass man sie kaum mehr sieht. Macht man aus ihr jetzt noch einen mehrere Millimeterdicken Strich und zieht den "gutmütig" nach, so ist aus der Messung eigentlich garnichtsmehr ersichtlich.

    Ich denke an diesem Beispiel wird klar, wie WICHTIG es ist eindeutig die Meß- und Auswertungsbedingungen anzugeben.

    Mit der 0° Kurve der letzten Messung kann ich ja wohl in jedes Prospekt gehen. Nichts gefälscht! Alles echt so gemessen!

    So. Das solls mal gewesen sein. Wer jemals eine Messung eines besseren Hornsystemes gesehen hat, werfe den ersten Stein!



    Gruß, farad
  • Mr. Pit
    Registrierter Benutzer
    • 09.04.2002
    • 1705

    #2
    Hallo, das ist man eine starke Sache!

    Wenn du die Kombi noch 1-2 db lauter machst, dann liegst du genau auf der 100 db Markierug, dann brauchst du den Meßschrieb nicht "nachzubearbeiten" .

    Nee, gaaaanz tolle Sache, was man da sieht, aber wie hört sich das ganze denn jetzt an?
    Grüße
    Mr. Pit

    Frage: "Wird die Zivilisation wohl eher aus Mangel an Wissen oder an Ignoranz zugrunde gehen?"
    Antwort: "Keine Ahnung, ... ist mir ooch egal."

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    Sub Vourturms

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    • UweG
      Registrierter Benutzer
      • 29.07.2003
      • 5653

      #3
      Ein großes Kompliment mal wieder für deine Hörner/Waveguides, die Messungen. Ich habe vorhin einige Graphen ausgedruckt und eine ganze Weile darüber gebrütet - auch über parallel dazu mal angestellte Simulationen.

      Am meisten bin ich beeindruckt von dem G20SC im Traktrixhorn. Zwar nimmt auch hier die Bündelung mit der Frequenz zu, aber über einen ungewöhnlich breiten Frequenzbereich liegen die Kurven verschiedener Winkel wirklich erstaunlich parallel. Besonders deutlich ist mir das geworden, als ich mal mit einer Simulation eines Direktstrahlers im gleichen Maßstab verglichen habe. Ein ähnlich großer Bereich konstanter Bündelung ist dort nur auf wesentlich niedrigem Bündelungsniveau realisierbar.

      Wenn ich das Traktrixhorn mal geometrisch mit dem "UweG-WG" vergleiche, sind die Hauptunterschiede doch der engere Anfangswinkel deiner Traktrix und der größere und nicht konstante Verrundungsradius des Hornendes? Irgendwo da muss an dem Traktrixhorn irgendwas besonders gut sein.

      Ein bißchen unklar ist mir im Moment das Entwicklungsziel. Wenn es nicht um frequenzunabhängige Abstrahlcharakteristik geht, worum dann? Einfach um ein gutes Horn, so gut wie es halt geht?
      Für einen Lautsprecher, der im Wohnzimmer stehen soll, wäre mir die Bündelung der Traktrix, glaube ich, deutlich zu hoch.

      Das Ausmaß meines Unwissens bezüglich Hörner wird mir deutlich, wenn ich den TI in der Traktrix sehe. Was passiert denn da zwischen 400 und 1000 Hz? Der Schalldruck auf Achse verändert sich fast nicht aber die Bündelung steigt von wenigen dB auf deutlich über 10dB. Das Horn muss ja einen Wahnsinnswirkungsgrad bei 400..500Hz haben bei dem Schalldruckniveau und das auch noch in fast alle Richtungen.
      ... und wie ommt dieses Loch bei 2,5..3kHz zustande? Erstaunlicherweisebleiben die Kurven durch die gesamte Senke hindurch relativ parallel, jedenfalls keine Löcher auf Achse o.ä.. Fast könnte man auf die Idee kommen, das zu entzerren.
      Boxsim ... wenn Lautsprechersimulation gelingen soll.

      Kommentar

      • UweG
        Registrierter Benutzer
        • 29.07.2003
        • 5653

        #4
        Was nimmt man denn (angemessen) als Baßergänzung für so eine MH-Kombi? Mir fallen nur Rechteckarrays ein, die zur Kontrolle der Richtcharakteristik die äußeren Treiber langsam ausgeblendet bekommen. Wenn das aber wenigstens bis 200 Hz adäquat richten soll, wird's wirklich riesig. Andererseits: 4 Stück BGS40 sind vom Wirkungsgrad her nicht zu viel.
        Boxsim ... wenn Lautsprechersimulation gelingen soll.

        Kommentar

        • harry_m
          Registrierter Benutzer
          • 16.08.2002
          • 6421

          #5
          Re: Messungen an Hörnern

          Original geschrieben von Farad
          ...mit diesem Thema möchte ich direkt an den Thread "Messungen an Waveguides" von letzter Woche anknüpfen, auch wenn die Resonanz darauf eher gering blieb...
          Zur Zeit ist insgesamt nicht viel los: daher ist es keine Bewertung! Ich sah es mir genau an, bin am Grübeln. Verfolge interessiert.

          Also: weiter so - meine Fragen kommen noch...
          Zwei Tragödien gibt es im Leben: nicht zu bekommen, was das Herz wünscht, und die andere - es doch zu bekommen. (Oscar Wilde)
          Harry's kleine Leidenschaften

          Kommentar

          • Farad
            Registrierter Benutzer
            • 09.09.2001
            • 5775

            #6
            Hallo nochmal.

            Erstmal muß ich die 'letzte nichtkalibrierte Messung' noch nachholen. Wieder habe ich die "Box" im gleichen Kellerraum aufgestellt. Die Mesungen sind also Vergleichbar. Zu beachten ist, dass die starke Überhöhung bei 800 bzw 400Hz von der Decke kommen könnte. Die Hörner strahlten direkt auf die Betondecke, da wir die komplette Anordnung einfach nach unten gestellt hatten.




            @Mr.Pit

            das kann ich dir noch nicht sagen. Die Hörner sind totale Handarbeit vom ersten Negativ bis zum verschleifen der Gußmodelle. Alles wurde so einfach und billig wie möglich gehalten. Mit Latexformen wäre alles viel einfacher, es sollte aber erstmal so gehen. Im Moment ist erst ein "Vorserienmodell" fertig, und das auch noch alles sehr provisorisch. Ich habe auch noch keinen Ständer auf den man die Hörner montieren könnte.


            @UweG

            Danke. Die G20SC macht im Horn wirklich eine erstaunlich gute Figur. Wir mußten wirklich zweimal nachsehen ob die Messung wirklich nur mit 1/3 Okatave geglättet wurde.

            Der Direkte Vergleich mit dem Waveguide ist etwas unfair. Das Waveguide ist etwa 20mm lang, das Horn gut 150mm. Dass da eine Welle "schöner" geformt werden kann ist anschaulich.

            Eine echte Hallraummessung würde den "Wahnsinnswirkungsgrad" im unteren Bereich wohl deutlich zeigen, es ist wirklich ordentlich was da aus einem Ti100 herauskommt.

            Erklären kann ich dir das alles auch nicht. Man findet zu Hornlautsprechern sehr wenig deutsche Literatur und auch von Pionieren Edgar oder gar Voigt findet man selten aussagefähige Messungen.

            Das Entwicklungsziel WAR ursprünglich schon konstante Bündelung. Leider gab es wieder "nur" halbwegs gleichmäßig zunehmende. Das aber auf einem erstaunlichen Schalldruckniveau bei hervorragender Feinauflösung, an den Chassis hat sich nichts verändert.

            Ich werde irgendwann bestimmt nocheinmal mit Phaseplugs experimentieren um so den Übertragungsbereich des Ti100 noch etwas weiter auszubauen. In geringen Maßen ist mir das auch schon an einem anderen Versuch gelungen. Ausserdem ist die Druckkammer noch nicht verrundet und insgesamt für meinen Geschmack etwas zu groß. Auch hier wird noch weiterexperimentiert.

            Zwar nicht das was ich ursprünglich wollte, aber doch insgesamt nicht schlecht!!

            Vielen Dank an dieser Stelle nochmal an Kaale und Giovanne die mich sowohl bei der Fertigung als auch beim Messen immer tatkräftig unterstützen.

            gruß, farad

            Kommentar

            • CheGuevara
              Registrierter Benutzer
              • 25.10.2001
              • 760

              #7
              ich verfolge deine messungen auch immer mit großem interesse, die mangelnde resonanz in form von antworten, liegt wohl daran, dass sich noch niemand richtig mit der materie auskennt. dennoch ist das interesse an deiner grundlagenforschung glaube ich sehr hoch!
              eine frage zu dem frequnzgang des HT:
              denkst du den starken abfall zu hohen frequenzen könnte man auch ein fach mit einem 1...2,2µF reihenkondesator (evtl. mit parallewiderstand) lösen? oder was würdest du als passive entzerrung vorschlagen?

              gruß
              Che
              Zuletzt geändert von CheGuevara; 16.08.2005, 02:30.
              Alle Datenpakete sind gleich,
              aber manche sind gleicher.

              Kommentar

              • UweG
                Registrierter Benutzer
                • 29.07.2003
                • 5653

                #8
                Zwar nicht das was ich ursprünglich wollte, aber doch insgesamt nicht schlecht!!
                Das ringt mir jetzt aber schon ein gewisses Schmunzeln ab. "Nicht schlecht" ist meiner Meinung nach deutlich untertrieben. Wir hatten hier vor einer Weile mal einen Thread mit einem Link auf Winkelmessungen an einem PA-Horn, die habe ich dramatisch unausgeglichener in Erinnerung. Leider kann ich den Thread nicht mehr finden.

                Ich glaube an sich nicht, dass die lange Schallführung eine konstante Bündelung so sehr erleichtert. Das nachfolgende Bildchen zeigt (simuliert, was sonst) einen idealisierten 10er in einem 22cm-Würfel mit 2,5cm-Fasen rund um die Schallwand, also mit Länge der Schallführung = 0.

                Das Problem ist nur, dass Schallwandabmessung und Membrandurchmesser hier sehr genau aufeinander passen müssen und die Richtungsfrequenzgänge nur auf eben diesem Niveau (also mit ca. 6dB Bündelungsmaß) mal 2 Oktaven lang parallel gehalten werden können.
                So will ich jetzt Waveguides berechnen können >mit den Füssen trotzig auf den Boden stampf< ....
                Boxsim ... wenn Lautsprechersimulation gelingen soll.

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                • VISATON
                  Administrator
                  • 30.09.2000
                  • 4490

                  #9
                  Ich bin ebenfalls sehr angetan von dem hervorragenden Ergebnis. Der Wirkungsgrad ist wirklich erstaunlich und wohl durch die starke Bündelung zu erklären. Die starke Glättung ist meiner Ansicht nach legitim, wenn es um die Beurteilung des Klangeindrucks geht. Farad, pack doch mal die Hörner in einen gut gepolsterten Karton und schicke sie uns zu (ohne Chassis), damit wir sie mal messen können. Vielleicht sind die Messkurven dann noch besser.
                  Admin

                  Kommentar

                  • hifideliger
                    Registrierter Benutzer
                    • 06.01.2003
                    • 556

                    #10
                    Beeindruckende Messungen - Kompliment!

                    Zum Thema:

                    http://www.zaphaudio.com/hornconversion.html

                    GT
                    KEINE MACHT FÜR NIEMAND!

                    Kommentar

                    • Wolfram 2
                      Registrierter Benutzer
                      • 17.07.2002
                      • 182

                      #11
                      Hi Leute,
                      sehr sehr interessant. Dickstes Kompliment an Farad (wann studierst du eigentlich mal?).

                      Eine Frage aber: Ist es dir möglich die Verzerrungen zu messen? Ich kenne mich mit den Hörnern auch nicht so super aus und weiß gar nicht genau, ob die Verzerrungen jetzt angestiegen sein sollten, aber es würde mich fast am meißten interessieren.

                      Super, super, weiter so!!!

                      Greets, Wolf

                      Kommentar

                      • Farad
                        Registrierter Benutzer
                        • 09.09.2001
                        • 5775

                        #12
                        Hallo.

                        Danke soweit.

                        @Wolfram
                        jetzt dann studiere ich wieder. Das ist das "Problem". Die Hörner werden also wieder ruhen und auf die nächsten Ferien warten.

                        @Admin
                        Die Hörner liegen im Moment bei Kaale in der Steinmetzwerkstatt. Es müssen wenigstens noch Gewindebuchsen eingeklebt und eine Adapterplatte für den Ti100 gefräst werden. Wenn Kaale Zeit dazu hat, macht er das bestimmt noch. Dann spricht eigentlich nichts gegen ein Verschicken, noch dazu, dass mich die Messungen natürlich brennend interessieren würden. Gerade auch Impedanz, Wasserfall, Klirr.. und so...

                        gruß, farad

                        Kommentar

                        • geist4711
                          Registrierter Benutzer
                          • 05.02.2005
                          • 762

                          #13
                          meine hochachtung, klasse sache!
                          da freut sich das hornfan-herz :-)
                          nach unten hin noch ein zb eckhorn und man hat was potentes für ne kleine 5w-röhre *grinsbreit*
                          mfg
                          robert
                          Meine Nachbarn mögen mich nicht mehr.....

                          Kommentar

                          • maha
                            Registrierter Benutzer
                            • 22.10.2001
                            • 1664

                            #14
                            Hi Farad!

                            Superschöne Arbeit!

                            Kritik: Du meinst im Eingangsposting: Der Hochtöner bekommt nur eine 6dB Trennung bei 1khz, die in der Praxis als Schutzkondensator ausgeführt werden kann. Die Flankensteilheit durch das Horn selbst ist enorm.

                            Denk´mal über diese Aussage nach. Sie ist IMHO überdenkenswert.


                            Gruß, maha
                            Zuletzt geändert von maha; 17.08.2005, 19:40.

                            Kommentar

                            • VISATON
                              Administrator
                              • 30.09.2000
                              • 4490

                              #15
                              @ Farad: Steinmetzwerkstatt? Soll das heißen, die Hörner werden aus einen Granitblock rausgemeißelt? Dann wird es wohl nix mit dem Postpäckchen.
                              Admin

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