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Technische Grundsatzdiskussionen Vor- und Nachteile technischer Konzepte

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Alt 07.01.2017, 18:27   #1
David
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Standard Noch einmal offene Lautsprecher, dieses Mal Fronts

Über das sehr wichtige Wiedergabebereich ca. 30Hz bis maximal 100Hz und wie man es mittels physikalische Tricks schafft, hier "schmal" abzustrahlen, wird ja schon ausreichend diskutiert.

Aber welche Möglichkeiten hat man darüber?

Was ist von einer "offenen Schallwand" zu halten, die ja bei richtiger Dimensionierung auch eine seitliche Schallreduzierung bewirkt?

Auch dazu habe ich gegoogelt, aber sehr berauschend sehen die Diagramme, was den Schalldruckverlauf auf Achse betrifft, nicht aus.
Form und Breite der Schallwand, sowie die Anordnung des jeweiligen Chassis haben ganz entscheidenden Einfluss darauf.

Aber um das geht es mir jetzt gar nicht, die Frage ist vielmehr, ob man es auf diese Art schafft, durchgehend schmal abzustrahlen.
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Gruß
David


Erst wenn man begriffen hat, dass Raumakustik, Lautsprecheraufstellung und Hörplatzwahl wichtiger sind als die Anlage selbst, hat man die Audiowiedergabe verstanden.
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Alt 07.01.2017, 20:44   #2
dipol-audio
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Standard AW: Noch einmal offene Lautsprecher, dieses Mal Fronts

Hallo David,

ich bin früher mal eine zeitlang "Open Baffle" Anhänger gewesen, das ist inzwischen einer vor allem "offeneren Sichtweise" gewichen, wo ich mir gern je nach Anforderung "das Beste aus allen Welten" heraussuche ...

Speziell für die hintere Abstrahlkeule eines Dipols muss man sich im Raum etwas einfallen lassen (Diffusierung z.B. und 'geschickte Ausrichtung' z.B. mit Reflexionen "über Eck" ... um einen zu starken Rückwurf aus Richtung der Frontwand des Raums zu vermeiden).

Für eine breitbandig gleichmäßige Richtwirkung kann man eine offene Schallwand - als Daumenregel - nicht viel breiter machen als ca. Membrandurchmesser x 2.2 dann werden Nebenkeulen bei höheren Frequenzen "gerade noch" umgangen. Es gibt auch Vorteile einer noch schmaleren Schallwand ... (aber eben auch Nachteile).

Irgendwann schlägt dann die "Eigenbündelung" der jeweiligen Schallwander bei höheren Frequenzen zu und das Bündelungmaß wird größer als die "dipoltypischen" 4.8 dB.

Eine gängige Lösung sind Mehrwege LS, mit "gestufter" Schallwand, welche geeignete Verhältnisse für alle Schallwandler (Tieftöner, Mitteltöner, ...) fortführt.


Beispiele für gestufte Schallwände bei OB-Mehrwege Konzepten:


John Kreskovsky

http://www.musicanddesign.com/NaO_No...S_Details.html


Siegfried Linkwitz

http://www.linkwitzlab.com/LX521/Description.htm


Infinity (historisches Beispiel)

http://bobbyshred.baberuthband.co.uk...s/irs_beta.jpg
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Alt 08.01.2017, 08:47   #3
David
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Standard AW: Noch einmal offene Lautsprecher, dieses Mal Fronts

Danke Oliver!
Heisst das, dass die Verwendung von Hörnern oder Waveguides, bei gleichzeitig "offener Bauweise" kontraproduktiv ist, oder kann man gerade dann gleichmäßige Bündelung und Wirkungsgraderhöhung erzielen?

Gäbe es dadurch bei richtiger Dimensionierung mehr Vor- als Nachteile, wäre es ein interessantes Konzept, HT, MT und TMT damit auszustatten und vertikal anzuordnen. Die (offene) Schallwand wäre dann pro Chassis je ein flaches Kugelwellenhorn.

Ungefähr so im Einzelfall:


Wäre für mich relativ leicht machbar.
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David


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Alt 08.01.2017, 08:54   #4
David
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Hier eine Seite, die die ganze Problematik gut verständlich beschreibt:

http://www.production-partner.de/bas...lautsprechern/
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David


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Alt 08.01.2017, 09:55   #5
dipol-audio
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Hallo David,


es gibt vieles unter der Sonne ...

Gerade was eine gleichmäßige Abstrahlung betrifft, ist eben gute Planung notwendig.


Wie gut dies Modell (s.u.) darin ist, weiß ich nicht, kenne auch die Spezifikationen (Übernahmefrequenzen etc.) nicht genau ...

(Edit: 1Khz lese ich gerade)

Da die Abstrahlcharakterisitk hier wechelt hat man ein Abwägungsproblem im Design:

Passt man an der Übernahmefrequenz die Bündelungsmaße (TT vs. HT) "insgesamt" an, oder versucht man eine Ähnlichkeit nur in der Abstrahlung nach vorn zu erreichen ... > Aufstellung, Raumbehandlung

Auch wären Verfeinerungen denkbar, wie man eine Einengung der Abstrahlung in der Vertikalen an der Übernahmefrequenz - und bereits darunter - abmildert, z.B. indem man das "Bassarray" (je nach Ausführung und Bestückung) bereits unterhalb der Übernahme zum HT "verkürzt" (unteres Chassis ausblenden, mehr Saft auf des obere ...)

Ohne geeignete Raumbehandlung hätte ich insgesamt Zweifel, daß dieser LS sehr "homogen" klingen kann (wg. Wechsel der Abstrahlcharakeristik im Mittelton), aber mit ein paar Tricks ließe sich das evt. "schaukeln".


Ist aber m.E. "ganz schön gemacht" hinsichtlich äußerer Umsetzung, falls Dir so etwas vorschwebte:

http://www.positive-feedback.com/Iss...ld_physics.htm
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Alt 08.01.2017, 10:20   #6
David
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Standard AW: Noch einmal offene Lautsprecher, dieses Mal Fronts

Mir schwebt jetzt einmal gedanklich überhaupt keine Schallwand vor, sondern nur drei solcher runder Waveguides (also sehr flache Hörner) vertikal angeordnet. Symbolisch von vorne also nur drei Kreise.

Sehr entscheidend wäre auch, wie weit man diese runden Gebilde seitlich in die Tiefe ziehen müsste. Das könnte man aber versuchshalber mit einzelnen Ringen immer wieder erweitern und dabei messen.

Da der Hochtöner ohnehin nicht nach rückwärts abstrahlt, gäbe es "nur" die Spielerei mit dem Waveguide.

Für HMT und TMT kämen dann die seitlichen und die rückwärtigen "Absaugeffekte" ins Spiel.

Würde mich reizen, das auszuprobieren. Zuerst einmal pro Bereich Prototypen bauen (MDF) und dann endgültig (Sperrholz) und im Kombination.

Welche Chassis, das ist auch noch ein Thema, aber so weit bin ich noch lange nicht.
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Alt 08.01.2017, 11:55   #7
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Also sowas in der Art?

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Alt 08.01.2017, 12:43   #8
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Zitat:
Zitat von dipol-audio Beitrag anzeigen
es gibt vieles unter der Sonne ...[/url]
... aber ganz sicher nichts Neues!
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Alt 08.01.2017, 13:46   #9
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Hier hat einer vorn und hinten eine Art Horn angepflanscht:

Klick
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Alt 08.01.2017, 15:41   #10
David
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Dass das funktioniert, komplett "ohne nix", das kann ich mir nicht vorstellen.
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Alt 08.01.2017, 19:53   #11
bauersound
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Man benötigt nur ausreichend Verschiebevolumen, dann ist keine Schallwand sogar die bessere Lösung. Oliver hat ja schon die Problematik des ungleichmäßigen Rundstrahlverhaltens durch (zu breite Schallwände) angesprochen.
Wobei es im unteren Tiefton Bereich keinen Grund gibt auf einen Frame oder ne Baffle zu verzichten.
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Alt 08.01.2017, 20:19   #12
David
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Also ganz ohne kann ich mir das nur schwer vorstellen, denn da bleibt ja pegelmäßig nach vorne kaum noch was Vernünftiges über.

Auch glaube ich, dass man, selbst bei 80Hz beginnend, unter 4 Wegen kaum wegkommt, wenn man über's gesamte Bereich halbwegs gleichmäßiges Abstrahlverhalten anstrebt. Und im untersten Bereich wird es ohne rückwärtigem Chassis auch kaum gehen.

Es ist schon sehr viel Unbekanntes im Spiel.....

Ohne viel Herumprobieren geht da gar nichts. Und mit jedem Bereich beginnt man wieder ganz unten.

Von "Brauchen" kann in meinem Fall keine Rede sein, ich finde nur die Idee interessant.
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David


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Alt 08.01.2017, 20:23   #13
Dezibel
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Bedarf es nicht auch spezieller Tiefton Chassis mit hohem Qts >0,8 und außerordentlich hohem Hubvermögen ? Die sind m.E. nicht so häufig im Angebot ....

LG, dB
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Wozu Socken? Sie schaffen nur Löcher ...
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Alt 09.01.2017, 08:18   #14
David
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Hier eine gute Seite, die die gesamte Problematik von Lautsprechern beschreibt:

http://www.soundandrecording.de/equi...ten-verstehen/

Wie lächerlich sind dagegen die winzigen "Fehler", die E-Audioprodukte erzeugen!

Genauso lesenswert:

http://www.ifaa-akustik.de/files/TMT..._2008-11-8.pdf
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Alt 09.01.2017, 09:02   #15
dipol-audio
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Hallo David,

aus dem von Dir oben verlinkten Paper von Anselm Goertz und Michael Makarski

http://www.ifaa-akustik.de/files/TMT..._2008-11-8.pdf

Zitat S.10 unten:

"Im mittleren Frequenzbereich nimmt das Richtverhalten des Lautsprechers ab
und die Interaktion mit dem umgebenden Raum entsprechend zu. Der Einfluss
des Bündelungsmaß für den 4Pi Vollraum (rote Kurve) auf die Raumkurve wird
stärker. Wie sehr der Einfluss zunimmt, steht im direkten Zusammenhang mit
der Bedämpfung respektive Nachhallzeit des Hörraumes. Für die Nachhallzeit
lässt sich daraus ableiten, dass diese möglichst konstant und damit
unabhängig von der Frequenz sein sollte."


(Hervorhebung von mir.)

Vgl. hierzu auch Abb. 6 auf S.12 des Papers.


Dazu ein paar Anmerkungen von mir:

Die Tieftonkatastrophe innerhalb üblicher Hörräume - wenn man in Gedanken im Frequenzbereich vom Mittelton in den Tiefton herunterwandert - beginnt i.d.R. bereits im unteren Mittelton, d.h. irgendwo (je nach konkreten Bedingungen) im Bereich 400 ... 500 Hz.

Diese übliche elektroakustisch/raumakustische Katastrophe, die sich in nahzu allen Heim-Hörräumen und ebenso den meisten Regieräumen und Masteringräumen abspielt, beruht meist auf einem Zusammenspiel aus
  • einer nachlassenden Richtwirkung nahezu aller üblichen LS (Heim LS wie Studiomonitore) unterhalb des unteren Mittelton (s.o.), was die meisten LS dann im Tiefton zu Rundumstrahlern werden lässt.
  • einer gleichzeitig meist unterhalb des Mittelton ansteigenden Nachhallzeit in vielen Räumen, u.a. weil absorbierende Strukturen für Wellenlängen im Meterbereich und darüber i.d.R. seltener vorhanden sind (etwa durch Textilien und Mobiliar) (*)

Es wäre also sehr verkürzt, Probleme der Tieftonwiedergabe - wie in Forendiskussionen sehr oft zu beobachten - auf das Problem der Eigenmoden um und unterhalb der Schröderfrequenz von Räumen (oft um ca. 120 Hz in Wohnräumen) zu reduzieren:

Die übliche Katastrophe beginnt in den meisten Setups bereits volle zwei Oktaven oberhalb dieses Bereiches, nämlich im unteren Mittelton und führt durch das Zusammenwirken der genannten Erscheinungen u.a. unweigerlich zu einem Energieübeschuss außerhalb des Direktschalls der LS (also im Raumanteil des Schalls) bei tiefen Frequenzen.

Da die Erscheinungen jedoch auf einem Zusammenspiel von LS und Raum (siehe Auflistung oben) beruhen, wäre es sinnvoll zur Lösung

  • Lautsprecher einzusetzen, deren Richtwirkung unterhalb des Mittelton annähernd konstant bleibt oder zumindest moderater abnimmt.
  • Hörräume so einzurichern bzw. zu behandeln, daß Nachhallzeiten auch unterhalb des Mittelton annähernd konstant bleiben

Zweiteres ist sehr schwierig (gerade, wenn sehr niedrige Nachhallzeiten angestrebt werden !), insbesondere wenn es sich um Räume mit schallharten Wänden handelt:

Dann ist Absorptionsvermögen speziell für tiefe Frequenzen nur mit hohem Aufwand und Platzbedarf noch nachträglich zu installieren. Im Heimbereich ist das in den allermeisten Fälle vollkommen illusorisch und aufgrund des Aufwandes auch nicht gewünscht.

Bleibt also für Realisten (und nur diese bewirken i.d.R. objektiv etwas im Hinblick auf Sachprobleme ...) vornehmlich die Arbeit an verbesserten Lautsprecherkonstruktionen - insbesondere als Tieftonlösungen - und hier hat die Industrie m.E. seit mehreren Ingenieurs(?) Generationen schlicht eine Bringschuld, die sie beim Gros der für akustisch kleine Räume (das sind praktisch alle Räume, um die es in Heim-HiFi und Studio Foren geht) angebotenen Produkte - und zwar quer durch alle Preisklassen - nicht einlösen kann.

Das obwohl Problemstellung und mögliche Lösungswege an sich glasklar wären, woran hängt es also ? (**)


Es wird munter weiter versucht, das Problem mit "mehr vom Selben" (wie in der Vergangenheit) zu lösen:
  • Equalizing
  • "Nachhallzeit senken" (allerdings aufgrund genannter Herausforderungen vornehmlich oberhalb des Tiefton ...)

Beide Herangehensweisen können zwar durchaus positive Effekte haben.

Die erste ist jedoch ein nachträglicher "Korrekturversuch", der i.d.R. nicht alle Erscheinungen des Problems beseitigen kann.

Die zweite, also das Schaffen einer sehr frequenzabhängigen - im Tiefton und unteren Mittelton leider weiterhin oft hohen - Nachhallzeit, ist unter den meist gegebenen realen Verhältnissen eher als eine Verschärfung des Problems zu sehen denn als Verbesserung.

____________


(*) Wellenlänge für 344 Hz ist ca. 1m: Der Tiefton hat längere Wellen, der Hochton hat kürzere.

(**) Das wäre ein anderes Thema, das ich hier im Thread nicht ausbauen will ...
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