Schallwandeinfluss auf den Phasengang

[gery1972]

Hi

Ich habe in Boxsim zur Übung mal verschiedene Schallwände und Weichen simuliert,dazu habe ich die Aria MHT genommen.

Eigentlich dachte ich wenn man die Schallwand nicht wesentlich ändert,sich auch die Phasenlage nicht sehr ändert. Allerdings wenn ich nur die Breite im gemeinsames Aussengehäuse in der Simu um 1cm verringere (von 15cm auf 14cm) macht der TI 100 plötzlich um 3KHZ eine Hacker.Setzt man wieder 15cm ein ist das wieder weg.

Die Frage ist wieso beeinflusst die Schallwand die Phasenlage so ungemein, oder ist so ein Hacker eigentlich egal. Ich war der Meinung sowas lösen nur Weichenbauteile aus.

Bitte mich in dieser Hinsicht aufzuklären und zu belehren

danke und gruss
gery 1972

[Chaomaniac]

Dieser Sprung sieht nur in der Darstellung in Boxsim so drastisch aus, da das Diagramm von 180° bis -180° geht. Wenn die Phase ausgerechnet im 180°-Bereich minimal schwankt, kommt es zu diesen Darstellungssprüngen. Wenn Du aber die absoluten Werte abliest, kommen fast die selben raus.
Zum Verglaich kannst Du in Deinem Projekt ja mal die Angabe des SEO beim TI100 von 26mm auf 25mm verändern. Dann springt die Darstellung nämlich nicht mehr bei der Schallwandbreitenreduktion von 15cm auf 14cm.

[agossi]

Boxsim-Phasensprünge

Hallo,

irgendwie wäre es wünschenswert, wenn man in Boxsim die Phase absolut anzeigen könnte, das würde insbesondere im Hochtonbereich diese teils chaotischen Phasensprünge vermeiden.

Daraus könnte man auch direkt dann die Signallaufzeitvoreilung der hohen Töne ablesen und so evtl. auch einen benötigten Chassisversatz...

[gery1972]

hallo

habe komplett übersehen das der MHT den Sprung ja mitmacht und die Lage eigentlich passt. Sehe vor lauter simulieren wohl den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr Klarer Fall von "Kauf dir wieder mal ne neue Brille

Trotzdem danke und grosses Lob an dieses Forum!!!

gruss
gery1972

[fabi]

die Frage ist interessanter als du vielleicht gedacht hast.

Uwe, wie du den Einfluss von Membrandurchmesser und Gehäuseabmessungen auf den Frequenzgang simulierst, hast du ja schon ein paarmal erklärt. Soweit ich weiß, hast du mit Visaton zusammen ein ganze Menge Versuchsaufbauten nachsimuliert und den Algorithmus angepasst.

Soweit mir bekannt verhalten sich Gehäusekanten und dgl. nicht minimalphasig. Habt ihr den Einfluss auf den Phasengang wirklich gemessen? Man stellt sich ja immer eine virtuelle Schallquelle an der Kante vor, die dann zeitlich verzögert am Mikrofon ankommt. Gehst du von einer "zeitlich verschmierten" Linienquelle aus, oder läuft die Phase einfach weiter?

Wenn der Schallwandeinfluß im Übernahmebereich liegt und andererseits das Chassis auch noch unkontrolliert zu bündeln anfängt (nicht mehr vollständig als Kolbenstrahler arbeitet) stelle ich mir das recht schwierig vor.

Kann dies unter Umständen ein Erklärungsversuch für die Abweichungen bei kleinen Gehäusen mit hoch getrennten Tiefmitteltönern sein? Ich denke hier etwa an die Aria.

Gerne kann ich mal ein paar vergleichende Messungen machen, inwiefern die Phase von der berechneten Minimalphase im Gehäuse abweicht.

Grüße!

[UweG]

Schallwandsimulation incl. Phasengang geht in Boxsim etwa so:

Gegeben seien Frequenz- und Phasengang auf Achse in der unendlichen Schallwand sowie Membrandurchmesser und Membranform (Kalotte oder Konus).

Anhand von Membrandurchmesser und -form wird eine mittlere Schallentstehungsebene abgeschätzt. Nehmen wir an, diese läge 1cm hinter der Schallwand. Es wird nun davon ausgegangen, dass der Phasengang des Direktschalls diesen Versatz bereits enthält. Bei der Abstrahlung zur Seite hin darf er aber nicht berücksichtigt werden.

Weiterhin wird errechnet, wie stark eine Membran des entsprechenden Durchmessers bei der jeweiligen Frequenz im 90°-Winkel abstrahlt, relativ zum Schall nach vorne. Multipliziert mit dem Direktschallpegel ist das der Schall, der an der Schallwand gebeugt wird.

Entlang der Schallwandkanten befinden sich nun viele kleine Schallentstehungsorte auf die die Hälfte des 90°-Schalls aufgeteilt wird. Die Phasenlage dieser neuen Schallentstehungsorte wird nun aus der Phasenlage des Direktschalls zuzüglich der Laufzeit des Schalls von der Membranmitte bis zum jeweiligen Schallentstehungsort an der Kante abzüglich des einen Zentimeters errechnet. Anschließend werden alle Schallanteile richtungsabhängig aufaddiert, was auf Achse wirklich nur eine einfache Vektoraddition darstellt. Zu beachten ist dabei noch, dass der gebeugte Schall nach vorne einen 180°-Phasenwinkel zum die Beugung anregenden Schall aufweist. Deshalb gibt es bei tiefen Frequenzen durch diie Beugung eben leider eine Abschwächung des Direktschalls. Im Hochtonbereich kommt es praktisch nicht zu großen Veränderungen der Gesamtphase, da durch die großen Phasendifferenzen zum Direktschall und untereinander sich die Sekündärschallquellen fast auslöschen. Im Mitteltonbereich kann es aber durchaus zu gewissen Phasenveränderungen kommen.

Ich hoffe, die Erklärung war einigermaßen einleuchtend.

[UweG]

Noch etwas zu den Simulationsproblemen bei kleinen Konuslautsprechern. Meiner Meinung nach gibt es nicht den Grund, warum das manchmal nicht so gut funktioniert, sondern mehrere.

1. Rücksimulation der Messungen auf der schmalen Seite der VISATON-Messbox. Es ist bekannt, dass hier bei den initialen Messungen / Simulationen irgend ein kleiner Fehler drin gewesen sein muss. Deshalb gibt es im unteren Grundtonbereich bei allen Chassis, die auf der kleinen Seite der VISATON-Messbox gemessen wurden, etwas zu wenig Pegel in der Simu.
Hier müssten wir einfach mal neue Messungen machen und eine neue Rücksimulation generieren.

2. Unterschiede im Einbau. Ich habe immer noch den Verdacht, dass die Problematik auch durch nicht ausreichend freies Atmen der Chassis nach hinten verursacht wird. Indiz: Die besonderen Problemchasssis (W100SC, FRS5) sind so gebaut, dass sie beim Einbau in eine dicke Schallwand mit dem Magneten leicht die Belüftung nach hinten stören können. Der TI100 mit seinem sehr tiefen und luftigen Korb ist unanfälliger.

3. Eigentlich gar kein Simulationsproblem sondern ein Problem der Messung. Werden D'Appolito-Konstruktionen im Wohraum vermessen ist es sehr schwierig, den Messabstand so groß zu wählen, dass einerseits die Messung nicht durch Indirektschall gestört wird, andererseits aber die MTs wirklich in Richtung Mikro abstrahlen und die gleiche Entfernung vom Mikro haben wir der HT. Direkt vor dem HT wird man immer zu wenig MT-Pegel messen. Bei Non-D'Appos ist die Situation zwar etwas entschärft, aber auch hier sind 3cm mehr Abstand in 25cm Entfernung eben 1 dB Unterschied. Hält man die Abstände penibel gleich (sonst wird es ja auch mit der Phasenbeziehung nichts), strahl auch dort der MT nie genau nach vorne, was am oberen Ende schon störend ist.

[fabi]

Vielen Dank, Uwe!