Schallleistung - Einflussfaktoren

[UweG]

Damit wir uns im Thread Schallleistung Couplet Ultralight auf die Messtechnik konzentrieren könen, habe ich hier mal einen zweiten Thread aufgemacht, um simulationstechnisch ein paar Dinge darzulegen, die Einfluss auf die in den Raum abgestrahlte Schallenergie haben.

Zum Start mal 3 Simulationen eines FRS8-8Ohm, jeweils in 1 Liter CB ohne Weiche auf verschiedener Schallwand. Man sieht jeweils den Ahcsenfrequenzgang und den Frequenzgang gemittelt über alle Richtungen (=Schallleistung)




Man sieht:
- Auf einer Schallwand, die nur wenig größer ist als die Membran, laufen die beiden Frequenzgänge etwa ab Schallwandgröße = Lambda/6 langsam und gleichmäßig auseinander.
- Auf einer Schallwand, die ca. 2..2,5mal Membrandurchmesser hat, gibt es einen Bereich in dem Schalleistung und Achsenfrequenzgang recht gut parallel laufen.
- Auf größeren Schallwänden kann es zu mehr oder minder starken Einbrüchen auf Achse kommen, die im Energiefrequenzgang nicht stattfinden. Werden diese auf Achse durch die Weiche kompensiert, entsteht eine Unstetigkeit in der abgestrahlten Schallleistung.

[SvenT]

welche kurve ist jetzt welche??
ich nehme an die schallleistung ist die jeweils untere kurve?!?!?

[harry_m]

Es kommt darauf an, welchen Bereich des FRS8 man beabsichtigt zu verwenden. Wenn er oberhalb von 2kHz noch laufen soll, so ist (aus der Sicht der Bündelung/Energieverteilung) die 10x10 Schallwand die bessere Lösung. Denn hier ist anstieg der Bündelung am gleichmässigsten.

Auf der 15x15 Schallwand deutet sich eine "Einschnürung" zwischen 2 und 5kHz.

Die 20x20 kommt nur noch für Anwendungen unter 2kHz in Frage.

Oder habe ich was übersehen?

[Peter K]

Hallo,

was man auch sieht, dass der FRS 8 bis ca. 3000-3500 Hz noch nicht bündelt.

Daher freue ich mich so über den FRS8M (unterstellen wir mal gleichen Frequenzgang), der sich sehr gut als MT bei obigen Frequenzen getrennt eignet.
Da sind dann keine Klimmzüge zur Angleichung des Bündelungsverhaltens mehr notwendig.

Aus einem früheren Projekt noch mit dem "normalen" FRS 8 als MT von 300 - 3000 Hz weiss ich dass sich der Treiber da ganz hervorragend schlägt..

Gruß
Peter Krips

[UweG]

Oder habe ich was übersehen?

Ich glaube nicht, aber diese Problematik verschwindet nicht, wenn bei 2 kHz auf einen HT gewechselt wird. Die G20SC sieht mittig auf einer 20x20cm-Schallwand auch nicht gerade besonders gut aus und mit einer KE oder sonst irgend einem anderen HT wäre es auch nicht besser.


P.S.: Natürlich eignet sich der FRS8 (mit oder ohne M) als Mitteltöner und natürlich ist die G20SC keine schlechte Kalotte. Worum es mir hier geht ist, dass die Schallwand einen erheblichen Einfluß auf den Achsenfrequenzgang hat, aber nur vergleichsweise wenig den Energiefrequenzgang beeinflusst. Bei einer (auch) auf gleichmäßige Energieabstrahlung optimierten Box muss hier ein Auge darauf geworfen werden, weil das gerade der klassische 3-Weger hier durchaus problematisch ist.

[Farad]

Hallo.


@Peter K
selbstverständlich bündelt er.



Hier der Ausschnitt aus einer Messung des Buschhornes im entsprechenden Frequenzbereich. Die Kurven zeigen das Verhalten von 0-90° horizontal, ein Teilstrich 5dB.

@UweG
Was sagt denn eine Simulation mit dem CP13 in Verbindung? Strahlt der breiter ab als der FRS8? Eine Waveguide ist schnell gedrechselt, wenns sein muß.

gruß, farad

[raw]

Naja, die CP13 halte ich für etwas fehldimensioniert. Die Trennfrequenz muss leider sehr hoch liegen (>4kHz?), was die Bündelung hoch treibt und für eine gleichmäßige Bündelung ohne große Sprünge ein WG nötig macht (und steile Filter). Eine tiefergetrennte (2...3kHz) 20mm oder 25mm Kalotte würde hier sicher perfekte Arbeit leisten. Ohne so viel Aufwand.

EDIT: Ich habe ja schon von meinen Plänen berichtet. Ich werde die kleine DT28 von Monacor nehmen, sie sehr nah am FRS8 platzieren und bei 2...3kHz mit Filter 2. (o. höherer) Ordnung trennen. Das wird super funktionieren, bin ich mir ganz sicher.

[UweG]

@farad: CP13 ist wirklich nicht optimal, es sei denn, man will bei 15000Hz trennen und nur im Diffusfeld ein bißchen aufhellen. Die hohen Trennungen haben erhebliche Phasenproblematiken. Mit viel Aufwand kriegt man das auf Achse und in der Gesamtenergie halbwegs hin. Die Richtungsfrequenzgänge sehen da aber immer abenteuerlich aus.

Einen halbwegs geraden Energieverlauf bei geradem Achsenfrequenzgang bekommt man auch, indem man bei einem klassichen Dreiweger (z. B. Classic 200) auf der Frequenz trennt, auf der die Schallwand destruktiv bündelt. Es führt aber zu einer Überhöhung der seitlichen Frequenzgänge bei der Trennfrequenz.

[UweG]

@raw: Ich behaupte mal, das hängt sehr davon ab, wie es mit der Schallwand passt.

[jhohm]

Hallo,

auf Farafs Bitte in diesem Thread hin habe ich mal eine box mit dem TIW200XS; dem FRS8-4 und der CP13-4 simuliert..

Hier sind die Ergebnisse; es wäre schön, wenn z.B. UweG oder wer anders die Simu noch verbessert; ich bin noch nicht zufrieden, habe aber erstmal genug simuliert

der Frequenzgang auf Achse :



Mit dem F-Gang oben/unten bin ich sehr unzufrieden; evtl hat ja wer eine bessere Idee...



die Bündelung:



Die Weiche:



und zum Schluß die Projektdatei :


Boxsim-Projekt

Gruß Jörn

[Peter K]

Hallo Farad,

zunächst habe ich mich auf Uwe's Simus bezogen, da ist der Schluss schon zulässig.

Bei Deinen Messungen ist sowohl der Bafflestep als auch der Einfluss der Schallwand erkennbar.

Dennoch sind die Ausser-Achse Frequenzgänge weitgehend parallel, dort ist in dem von mir angesprochenen Frequenzbereich ausser Achse kein zusätzlicher Schalldruckabfall zu steigenden Frequenzen hin erkennbar.

Gruss
Peter Krips

[Peter K]

Hallo Jörn,

zur Verbesserung der "unten"-Frequenzgänge und des Bündelungsmasses fallen mir spontan ein paar Sachen ein:

1. würde ich den Bafflestep des Basses weniger bis garnicht entzerren

2. würde ich den Bass steiler trennen

3. würde ich den Übergang MT/HT auf max 3000 Hz legen....

das müsste schon helfen...

Gruß
Peter Krips

[Farad]

Hallo.

@PeterK
Ja, aber paralleverschiebung heißt doch Bündelung. Und zwar konstant. Das ist doch gerade gewünscht. Würde der Schalldruck zu hohen Frequenzen hin abfallen, dann würde die Bündelung ja über die Frequenz zunehmen.

@johm
Vielen Dank, gefällt mir schon garnicht schlecht. Zwischen 500Hz und 5kHz verlaufen die Kurven zu größeren Winkeln hin ziemlich parallel, die Bündelung ist also wohl in etwa konstant. Zu größeren Winkeln hin strahlt die CP13 wieder viel breiter ab, und die Kurven laufen wieder zueinander hin. Das habe ich erwartet.

Wenn man dem CP13 jetzt aber einen Waveguide verpasst, der in etwa die Bündelung des FRS8 hervorruft, dann müßte es doch passen. Wirken sollte es ab etwa 3kHz, das sollte gehen.

@UweG

Was habt ihr gegen den CP13? Sie stahlt über einen weiten Frequenzbereich breit ab, also kann man die Bündelung schön beeinflussen. Ab 6000Hz hält sie 60W aus, dann schafft sie ab 3kHz bestimmt 30W. Der FRS8 schafft nur 82dB, der CP13 immerhin 86dB.
Er bekommt die Wirkungsgradsteigerung des WGs (stimmt so natürlich nicht ganz, aber wir wissen ja was gemeint ist), das bringt sicher 2dB,ist er also 6dB lauter. Belastbarkeit also kein Problem. Verzerrungen sind wohl eher am FRS8 das Problem. Es geht jetzt ja auch erstmal um nen Leiselautsprecher...

Also hier mit einem MHT12 zu kommen halte ich doch für etwas oversized...

Die Messungen an der G20SC in "unserem" Waveguide seinerzeit kennst du ja. Welchen Öffnungswinkel würdest du für die SC13 empfehlen? 140°...150°? und großzügig verrunden?

gruß, farad

[jhohm]

Hallo Peter,

aber ich habe doch garnichts Baffle-Step-korrigiert
Farad wollte den TIW bei ca. 400 Hz getrennt haben, und das habe ich gemacht....- so ungefähr...

Also Du meinst, eher 18/18dB Filter verwenden für Bass/MT und max 3kHz Trenn-F bei MTHT...
Na evtl bekomme ich heute abend nochmal einen Energieschub, dann gehe ich da nochmal bei

Als HT wurde ja auch schon die G20 vorgeschlagen;, das könnte dann Alles in einem Rutsch erledigt werden.
Abwer evtl hat ja auch wer anders Möge

Gruß Jörn

[UweG]

@Farad: Ich stehe da wohl irgendwie auf dem Schlauch. Wie willst du denn die Bündelung beeinflussen? Mit dem Waveguide? Naja, so richtig weiter gekommen sind wir da bisher ja noch nicht.
Aus den letzten Versuchen schließe ich eigentlich nur, dass die Verrundung zu klein war, vielleicht muss auch das ganze WG eine einzige Verrundung sein und die Versuche, know how bezügl. WGs anzulesen, waren zumindest bei mir noch nicht sehr erfolgreich.
Was für mich immer noch aussteht, ist ein Versuch, WGs ähnlich der Schallwände in Boxsim zu simulieren, aber da fehlt mir im Moment etwas die Zeit.