Schallwandbreite für TI100 + Ke25 mit Waveguide

[walwal]

Uwe, es liegen Messungen vor, die zeigen, dass das Abstrahlverhalten unter Winkel ohne Diffusor schlechter wird und etwa 10 dB Hochton fehlen, letzteres könnte man aktiv korrigieren, die Abstrahlung nicht.





http://www.visaton.de/vb/showthread....ghlight=robbie

Auch ich habe mal "gemessen" und gehört
http://www.visaton.de/vb/showpost.ph...6&postcount=21 + 22

KeWG Messung in einem Fremdprojekt:


Sven: gut gemacht

Wie kompliziert so ein WG ist, kann hier nachgelesen werden:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...=14139&page=20

Ich habe daraus entnommen, dass Visaton alles richtig gemacht hat: Diffusor mit Loch, Tractix-Kontur. Nur die Anpassung WG-Mund an Frontplatte kann verbessert werden - woran Sven ja tüftelt, nach Anstiftung durch mich.

Sonstige Thesen:
Der Bereich bis 10kHz ist viel wichtiger. Hier muss es passen und vor allen Dingen der Übergang zum TMT. Gerade beim Letzteren besteht noch Luft nach oben, dazu braucht man aber nur die gängigen und funktionierenden Treiber-WG Kombinationen hernehmen und kann sich austoben: Treiberabstand, Trennfrequenz , Filterflanken, Abstrahlverhalten, Schallwandgeometrie.....das beeinflusst sich ja alles auch gegenseitig!
....Metallkalotten schwingen nahezu perfekt kolbenförmig, das lässt sich am einfachsten simulieren....AMTs lassen sich sehr gut simulieren.

Bei Gewebehochtöner muss man da schon andere Geschütze auffahren. Die weiche Membran bricht schon bei 10kHz sehr stark auf und schwingt eben nicht mehr kolbenförmig. Dieses Aufbrechen scannt man mit dem Laser ein (bietet Klippel als Dienstleistung an) und nutzt diese Daten als Anregung in der Simulation. Die Simulation ist dann so genau, dass man auch nicht mehr von Messung und Simulation unterscheiden kann.....Wenn man kapiert hat, dass sich die Wellen in Schallführungen keine ebene Wellen sind und somit die Lehrbuchformeln nicht mehr gelten (siehe Links oben) kann man sich schnell herleiten wo die Delle bei 13kHz herkommt...Tipp: zu welcher Wellenlänge von 13kHz passt wohl die Geometire der Schallführung? Die "Schweinerei" oberhalb von 20kHz kann man auch ganz gut in den Griff bekommen, nicht umsonst ist bei vielen Metallhochtönern was hinterm Ginter versteckt...ich finde die klangliche Abstimmung von ovalen Waveguides und Hörnern nicht trivial. Ich musste das bitter anhand des PHT-416 erfahren. Am unteren Übertragungsende lässt die Ladung in vertikaler Richtung stark nach und es wird dort viel Energie in den Raum geschmissen. Gerade wenn man traditionell, also unter Berücksichtigung der horizontalen Abstrahlung, abstimmt, wird es tonal nicht optimal klingen. Man muss zwangsläufig einen Kompromiss eingehen, der mir aber nur lohnenswert erscheint, wenn man die Vorteile des engen Zusammenrückens zwingend braucht, wie z.B. Nahfeld-Monitoranwendungen mit oft wechselnden Kopfpositionen. Bei klassiche Waveguide-HiFi-Anwendungen (also in tendenziell eher halligen Räumen) und festen Hörpostionen dürften die Nachteile runder Waveguides hinnehmbarer sein....ein WG in einer Schallwand bündelt stärker als in einer unendlichen Schallwand ....Die 25mm-Membran fängt halt >7kHz an zu bündeln. Ohne weitere Maßnahme (Diffusor, Phasenlug, ...) wird es also in den Höhen bei dieser Bündelung bleiben.....Na sowas - die Aufweitung 'verschmiert' über einen weitern Frenquenzbereich und verschiebt sich zu einer höheren Frequenz (ca 17-18kHz). Insgesamt resultiert ein gleichmässigeres Abstrahlverhalten in den Höhen bis fast 20 kHz (bei Diffusor mit Loch)...



Vergleich Kontur
http://hannover-hardcore.de/infinity...h%20Kontur.pdf

So, jetzt macht was draus. Auch wenn im diy-hifi-forum mit dem Ziel "CD "constant directivity" diskutiert wurde, gelten die Aussagen auch für andere Waveguides. Ob CD überhaupt wünschenswert/sinnvoll ist, steht auch zur Debatte. Ich meine: Nein, wenn überhaupt, dann nur im Hörstudio mit optimaler Akustik.

[UweG]

Uwe, es liegen Messungen vor, die zeigen, dass das Abstrahlverhalten unter Winkel ohne Diffusor schlechter wird ...

Ja, aber die beziehen sich doch auf das VISATON-WG. Hier sehen wir, dass die Anpassung an das WG ohne den Diffusor überhaupt nicht hinkommt. Ehrlich gesagt finde ich das bei 38mm Anfangsdurchmesser des Horns und 25mm Membrandurchmesser vielleicht nicht so erstaunlich. Der Direktschall von der Kalotte ist in dieser Konstellation offenbar ca. 1,3cm vor der Reflexion aus dem WG beim Hörer. Unter Winkeln verschwimmt die Sache, aber es bleibt in Summe eine Auslöschung in diesem Frequenzbereich, sonst gäbe es mehr Pegel. Mit Diffusor ist der Schall aus dem Inneren der Kalotte verzögert und es kommt erst um 20 kHz zur Auslöschung auf Achse. Was aber immer bleibt ist eine zerklüftete Wellenfront.

Ich denke auch, dass das WG mit einem geringeren Durchmesser starten sollte und weniger steil.

[walwal]

Ja, das WG ist am Hornmung für eine "nackte" Ke zu breit, deswegen machen wir das ganze ja. Wir werden es sicher bald sehen. Weniger steiler Hornmund sollte Reflektionen lindern. Wird aber den Frequenzgang auf Achse verschlechtern, ist aber nur Spekulatius meinerseits.

Perfekt wäre, die Abstrahlung unter Winkel zu optimieren, dann aktiv auf Achse korrigieren.

[walwal]

Das hier:

Die 25mm-Membran fängt halt >7kHz an zu bündeln. Ohne weitere Maßnahme (Diffusor, Phasenlug, ...) wird es also in den Höhen bei dieser Bündelung bleiben.....Na sowas - die Aufweitung 'verschmiert' über einen weitern Frenquenzbereich und verschiebt sich zu einer höheren Frequenz (ca 17-18kHz). Insgesamt resultiert ein gleichmässigeres Abstrahlverhalten in den Höhen bis fast 20 kHz (bei Diffusor mit Loch)..

spricht allerdings dagegen, und das war keine Ke.

[walwal]

Wunderbar dokumentiert hier:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...9&postcount=90

Diffusor ohne Loch



Diffusor mit Loch

[Sv.n.K]

Nabend,

vielen Dank für eure Teilnahme. Besonders Jürgen hat mal wieder viel Stoff für neue Ideen geliefert :-).

Den Diffusor bekomme ich aus dem WG nicht zerstörungsfrei raus. Habe daher ein neues gefräst. Wird in der nächsten Mess-Session getestet. Dann wissen wir, ob auch mit kleinerem Hornmund der Diffusor benötigt wird.

Kurz um die Richtung zu klären: Ziel ist es ein WG zu erstellen, welches für eine schmale Schallwand ausgelegt ist. Vorzugsweise soll ein TI100 oder B100 in D'Appo-Konfiguration verwendet werden. Ein ovales WG zu gestalten ist interessant - steht aber vorerst nicht zur Diskussion. Eine aktive (digitale) Filterung wird vorgesehen. Es muss daher nicht der Frequenzgang auf der Achse optimiert werden.

Aus euren Beiträgen lese ich heraus, dass der Hornmund zu steil ist und er flacher gestaltet werden soll. Um mal eine Diskussionsgrundlage zu setzen, habe ich in die WG148R-Kontur (rot) andere Hornmünder mithilfe von Spline-Kurven eingezeichnet (blau). Zugegeben ähneln diese sich teilweise sehr stark. Welche von den Konturen würdet ihr bevorzugen?


Ansonsten: Neues Diaphragma ist angekommen. Wird dann auch in der nächsten Messrunde verwendet.

Schönen Abend noch
Sven

[walwal]

Wenn die These stimmt, dass flach gut ist, sollte es die 4 sein. Dann weiß man die Richtung....hoffentlich.

[Sv.n.K]

Ok - dann Kontur 4. Dann habe ich noch eine zugeschnittene Platte - bevor ich wieder in den Baumarkt muss. Noch einen Favoriten? Vlt. Kontur 2?

Grüße
Sven

[mechanic]

Ok - dann Kontur 4. Dann habe ich noch eine zugeschnittene Platte - bevor ich wieder in den Baumarkt muss. Noch einen Favoriten? Vlt. Kontur 2?

Grüße
Sven

Ich würde das Originalprofil nehmen, nur auf den kleineren Innendurchmesser geschrumpft. Dann kann man eventuell sehen, ob der Startwinkel oder der Durchmesser der kritische Parameter ist

[walwal]

Das ist auch wieder wahr. Also erst wie mechanic schreibt, wenn die Macken im HT weg/besser sind, ist gut. Auf Nr 4 wäre ich aber trotzdem neugierig.

[mechanic]

Das ist auch wieder wahr. Also erst wie mechanic schreibt, wenn die Macken im HT weg/besser sind, ist gut. Auf Nr 4 wäre ich aber trotzdem neugierig.

Passt doch: Er wollte doch außer Kontur 4 noch eine weitere Variante herstellen

[walwal]

Hier mal meine Ergebnisse verschiedener Konturen für die G20SC. Ich weiß, die sind nicht vergleichbar, aber helfen vieleicht doch.

Konturen folgen noch...Hornhals begann immer direkt an dem äußeren Sickenrand, Hornmund 95 mm.

Steilste Kontur


weniger steil


flachste Kontur




Die steilste Kontur ist auf Achse am besten, die flachste unter Winkel. Vermaledeiter Kram.....

[UweG]

Ihr seid ja alle superfleißig.

Ich habe im Moment folgende Vorstellung von der Sache:

Wenn es einen kegelförmigen Trichter gäbe, der spitz zuläuft und am Ende eine Punktschallquelle säße, ferner eine ausreichend starke Verrundung am Mund vorhanden wäre und die Mundgeometrie zur Schallwandbreite passen würde, dann hätten wir ein gutes Waveguide.

Die Geometrie am Hornmund scheint nicht so schwierig zu sein, allenfalls die Auslegung auf möglichst tiefe untere Grenzfrequenz bei vorgegebener Größe und die Anpassung an die Schallwandbreite. Indiz: Am unteren Frequenzende verhalten sich diverse Konstellationen durchaus gut.

Das Visaton-WG ist auf sehr schmalen Schallwänden optimal, fast schon welche, auf die nicht mal das WG148 ganz drauf passt.

Die Wellenform, die von der Kalotte selbst (ohne Gitter, Diffusor etc.) emittiert wird ist so, dass die Membranteile nahe der Schwingspule den vordersten Teil der Wellenfront emittieren. Bei einer Textilkalotte ist das auch der wesentliche Anteil, eine Metallkalotte strahlt verzögert nohc mit der Membranmitte ab. Die Verzögerung kann man grob abschätzen. Die KE hat eine Membranresonanz von 26 kHz (glaube ich). Dort schwingt die Membranmitte 180° verzögert zu Außenseite. Bei 26kHz ist die Wellenlänge also ca. 25mm. Achtung: Biegenwellen haben eine frequenzabhängige Ausbreitungsgeschwindigkeit. Bei 13kHz ist die Wellenlänge daher ca. 35mm, d.h. die Mitte schwingt ca. 120° phasenversetzt und schwächt damit bereits die Gesamtwelle anstatt sie zu verstärken. Das ist der Grund, weshalb Metallkalotten ohne Diffusor oder anderweitige Maßnahmen zu hohen Frequenzen hin im SPL abfallen. Der Diffusor mit dem Loch verzögert den Schall zusätzlich und splittet ihn auf in einen inneren und einen äußeren Anteil, die wohl auch nicht phasengleich sind und führt so zu einer komplzierten und vor allem frequenzabhängigen Wellenfront. Das nicht ganz homogene Abstrahlverhalten der KE ohne WG wäre für mich ein Indiz dafür.

Inzwischen glaube ich, dass es sehr schwer sein wird, dafür ein WG zu entwickeln. Leichter wäre es, wenn nicht die späten inneren Schallanteile verzögert würden, sondern die frühen äußeren. Das hieße: Diffusor raus und Halsdurchmesser (deutlich) verkleinern.

[walwal]

Klingt logisch. Wobei der Hals nicht über die Sicke gehen darf, weil das wieder den Hochton stört. Angeblich schwingt die Ke aber kolbenförmig, weil ab etwa 10 kHz ohne Diffusor der Pegel sinkt wie es die Theorie eines Kolbenschwingers erwartet....

[UweG]

wie es die Theorie eines Kolbenschwingers erwartet

Wieso soll ein Kolbenstrahler im Pegel abfallen? Wenn er kolbenförmig, also überall auf der Membran gleichphasig abstrahlen würde, dann hätte sie einen Frequenzgang ähnlich eines guten Folien-Hochtöners.

Wobei der Hals nicht über die Sicke gehen darf, ...

Doch ich denke schon, dass er das wohl tun müsste. Warum soll das per se den Hochton stören?

Ich finde die flachst Version des G20-WGs übrigens am lehrreichsten. Sie ist bis ca. 13 kHz so homogen wie keine andere und dann folgt die Katastrophe. Ein sehr großer Strahler (nur auch Achse!) wird gegenphasig zum Rest. Wenn man den Einbruch auf Achse jetzt noch von 15k auf 20k schieben könnte ...