Lautsprecher mit Keramik-Membran

[moby dick]

Zum Vergleich: Visaton Seidenkalotte 25 mm, 0,3 g.

Aber die Masse ist nicht das entscheidende, sondern die Steifigkeit und damit das Vermindern von Deformation der Kalotte. Da liegen Keramik oder Diamant vorne, das hört man auch. :N

[Albus]

Tag erneut,

Steifigkeit - und wie steht es damit bei Beryllium?

Freundlich
Albus

[schauki]

Hallo!

Also welche Faktoren sind es die "wichtig" sind für Membranen von Lautsprecherchassis?

- Wärmeleitfähigheit (vor allem beim HT)
- Schallgeschwindigkeit im Material
- Steifigkeit (hängt essentiell von der Form ab), aber es spielen natürlich auch Materialeigenschaften mit
- innere Dämpfung

Wenn wir jetzt die Punkte kurz durchgehen:
- Wärmeleitfähigkeit:
Diamant -> 2300 W/mK
Aluminum -> 237 W/mK
Beryllium -> 200W/mK
Keramik -> 50W/mK (je nach Keramik teils niedrigere oder höhere Werte)
Seide ->0,035W/mK

Warum soll das möglichst hoch sein?
Damit die in der Schwingspule erzeugte Wärme abgeführt werden kann.
Sonst gibts noch konstruktive Möglichkeiten die Wärme abzuführen, aber das ist alles nicht so leicht.
Im Regelfall gibts dann thermische Kompression.

wie man an den Werten sieht, ist Diamant hier absolut das beste Material, das momentan für Membranen verwedet wird.

- Schallgeschwindigkeit im Materia:l
Diamant -> 18000 m/s
Aluminum -> 5100m/s
Beryllium -> 12900m/s
Im menschlichen Gewebe (was man alles findet wenn man nach Schallgeschwindigkeiten verschiedener Materialienen sucht) -> 1500m/s

In dem Fall gehts um die Resonanzanregeung.
Diamant Membranen haben ~30% geringerer harmonische Verzerrungen gegenüber schon sehr guten Keramik Treibern.
Und das im relevanten Bereich 3-10kHz.

Kaum eine Alu HT Membran hat keine ausgeprägte Reso >20Khz auf Achse...

Steifigkeit:
Je höher desto besser, denn desto weniger Material braucht man um etwas stabil zu bauen - desto leichter kann die Membran werden.

Beryllium ist - um auf Albus Frage zu antworten - hier ser gut.
Es ist Härter und gleichzeitg leichter als Aluminum.
-> d.h. bei gleicher Steifigkeit ist die Membran aus Beryllium deutlich leichter.
Wird/Wurde u.A. auch für hochbelastete Teile im Motorenbau verwendet.
Sehr teuer.


Innere Dämpfung
Gewebe/Seide hat eine hohe Dämpfung. Hier gibts zwar hefitges Aufbrechen und "schwabbeln", was allerdings dur die innere Dämpfung gleich wieder - wenns funkt - ausgelichen wird.

"Hart" Mebranen brechen irgendwann auf und resonieren fröhlich vor sich hin. Wenn mans schafft diese Resos aus dem Nutzbereich zu schieben dann ists halb so schlimm. Im HT fast völlig egalm bei MT fängt man sich aber durch eine Reso ausßerhalb des Nutzbereichs auch Klirr im Nutzbereich ein. Sieht man z.B. bei den Theil Keramik Treibern bei 1,5kHz. Hier schlägt die 4,5kHz Reso durch.


mfg

P.S. das ganze ist nicht vollständig, habe aber voersuch mal kurz die für mich wichtigsten Punkte zusammenzufassen.....

[Speedy]

Original von schauki
P.S. das ganze ist nicht vollständig, habe aber voersuch mal kurz die für mich wichtigsten Punkte zusammenzufassen.....

:B :B :B :B :B

Beste Grüße
Speedy

[David]

Schöner Beitrag Schauki!

:F

Gruß
David

[moby dick]

[HiFi-Selbstbau]

Hi KSTR,

Original von KSTR
[Manche High-End-Hersteller setzen ja auf FW 1.ter Ordnung (wg. Linearphasigkeit), da macht es schon Sinn, wenn der TT bis zig kHz eine glatten breakup-freien FG hat (abzgl. Bündelung, natürlich).

Wir haben im Workshop über digitale Aktivweichen mal für den Prototypen der Trio 8 verschiedene Weichensetups mit der DCX2496 aufgebaut: 6/12/18/24 dB (natürlich akustisch) mit/ohne Timedelay und im Rahmen des Workshops subjektiv beurteilt. Die 6 dB-Variante war extrem zickig bzgl. der Hörposition (in der Höhe -> prinzipbedingtes Problem von 6 dB-Filtern durch den extrem großen Überlappungsbereich) und dynamisch sehr schnell am Ende und verzerrte.

FW 1. Ordnung sind nur elektrisch perfekt, akustisch kommt der Versatz der Schallentstehungsorte (SEO) dazu und dann klappt es nicht mehr. Damit es klappt muss der Amplitudenverlauf bis ca. -20 dB dem Ideal folgen, das sind 3 Oktaven links und rechts von der Trennfrequenz -> das schafft kein Chassis! Wir arbeiten gerade an einer 4-Wege-Aktivbox mit digitaler Filterung der Einzelchassis die "zeitrichtig" sein soll. Und selbst das ist extrem schwierig. Sie soll auf der HiFi-Music-World 2007 vorgestellt werden.

Original von KSTR
PS. Gibt es mit der Trio keine Probleme mit vertikalem Lobing, wg. der TT/HT/M-Anordnung? Darf man Trennfrequenzen/Charakteristiken erfragen, onhe Abonnent werden zu müssen?

Der Link geht auf den öffentlichen Teil des Artikels. Detailliertere Infos gibt es nur für Abonnenten - das ist unser Geschäftsmodell. Die Überlegenheit der "untenliegende" Position des Hochtöners kann man in Boxsim leicht selbst nachvollziehen. Bei einer Trennfrequenz von ca. 350 Hz dürfte der vertikale Abstand der Mittelpunkte von ca. 33 cm kein Problem sein. Die Steilheiten sind >= 12 dB/Oktave akustisch. Mist, jetzt habe ich doch alles verraten ;)

Gruß Pico

[Albus]

Morgen,

danke für den Informationsfluß, der mich weiter fragen macht. - Die markanten Resonanzen oberhalb 20 kHz, weitherum in den Magazindiagrammen zu sehen, die angeschaut - und gefragt.

Außerhalb des Hörbereiches entsteht keine Hörsensation, einerlei wie laut auch die HT-Resonanz ist (unstrittig nach der Literatur), was ist aber mit dem zur Resonanz gehörenden Impedanzanteil des LS, Reaktanz und Resistanz, gelegen innerhalb der typischen weiten internen Leistungsbandbreite von modernen Verstärkern (bis an die 100 kHz)? Macht diese Art von markiger HT-Resonanz keinen performativen Effekt, Impedanz-vermittelt - oder uU doch?

Freundlich
Albus

[HAE]

Guten Morgen Albus!

Deine Fragen sind auch meine Fragen.

Das mit der "unhörbaren" Hochtöner / Material - Resonanz gibt mir einfach zu denken, da ich aus Erfahrung weis, dass so etwas, selbst wenn es angeblich ausserhalb des Hörbereichs liegt, doch Auswirkungen auf die darunter liegenden hörbaren Frequenzen hat.

Ähnliche Argumentationen gibt es i.ü. auch bei den "Analogies", dort in Zusammenhang mit den Resonanz(spitzen) von Moving Coil Tonabnehmern.

Es _muss_ irgendweinen Grund haben, warum ich die meisten lautsprecher, in der solch "resonierende" Chassis eingebaut sind (akustisch) nicht leiden mag ...

Vermutlich ist es der weiter oben schon mal angesprochene Effekt, dass diese Resonanzen sich in Verbindung mit dem Klirrverhalten der Lautsprecher dann doch bemerkbar machen.

Aber nix genaues weis man (ich) nicht ...

Grüsse
Harald

:Z :Z :Z

[Albus]

Tag erneut,

also, Verstärker mit Bandbreite bis 100 kHz, man nehme dazu dann Fall A: als Testsignal ein 20 kHz-Rechteck, 10 Volt peak-to-peak, Dummy Last 8 Ohm, parallel mit 2 µF (einen etwas anspruchsvollen LS bedeutend), bitte Ozilloskopfotos des Ringing; Fall B: eine B & W-Box oder Canton oder ... die mit einer markanten HT-Resonanz - und achte auf Klirrverhalten im Hörbereich, Testsignal Rechteck 5 kHz oder 10 kHz maximal, 10 Volt pp.

Was passiert je? Und zwar, im Fall A = Messen; und im Fall B = Hören.

Freundlich
Albus

[KSTR]

Deutliches Ringing oberhalb des Hörbereichs gibt durch Intermodulationsverzerrungen dann fiese IM-Seitenbänder im (gesamten!) Übertragungsbereich des HT. Das ist das Problem, nicht das Ringing an sich.

Grüße, Klaus

[schauki]

Es verhält sich ähnlich wie mit Resonanzen die nicht im Übertragungsbereich des Chassis liegen.

Angenommen ein Chassis hat bei 3kHz eine Resonanz. Dieses Chassis wird zwischen 500 und 2,5kHz betrieben.

Wenn dann nun 1kHz Signal anliegt wird in 3ter Ordnung auch die 3kHz durch Klirr k3 angeregt -> Resonanz. Dieser k3 wird dann verstärkt durch die Reso.

Das ganze ist natürlich auch auf HT anwendbar, der Resonanzbereich "schlägt" also obwohl außerhalb des Hörbereichs auch auf den Hörbereich durch.
Wobei man hier im Vergleich zu TMT/MT weniger Probleme hat, weil der Antrieb grundsätzlich deutlich weniger induktiv ist.

Ein Seas TAF27p hat unter Winkel z.B. eine Reso schon unter 20kHz.

Imho sind die Unterschiede zwischen ner Gewebe und ner Metallkalotte geringer als der Unterschied 1" und 0,75".

Je nach Einsatzzweck würde ich sagen gibts im Low-Preisbereich halt die Wahl.
Im Hochpreisbereich, spricht eigentlich nichts gegen Diamant.

mfg

[moby dick]

Original von HAE
..............

Es _muss_ irgendweinen Grund haben, warum ich die meisten lautsprecher, in der solch "resonierende" Chassis eingebaut sind (akustisch) nicht leiden mag ...

............
Grüsse
Harald

:Z :Z :Z

Und welche Chassis resonieren nicht?
Ich kenne keines. :L

[ken]

Angenommen ein Chassis hat bei 3kHz eine Resonanz. Dieses Chassis wird zwischen 500 und 2,5kHz betrieben.

Wenn dann nun 1kHz Signal anliegt wird in 3ter Ordnung auch die 3kHz durch Klirr k3 angeregt -> Resonanz. Dieser k3 wird dann verstärkt durch die Reso.

Das ganze ist natürlich auch auf HT anwendbar, der Resonanzbereich "schlägt" also obwohl außerhalb des Hörbereichs auch auf den Hörbereich durch.

Hab ich nicht kapiert. Wenn diese k3 z.B. über 20kHz liegt, also sagen wir bei 30kHz und sie von einem 10kHz Signal angeregt wird, was hör ich jetzt wie anders? Ändern sich dadurch auch die 10kHz?


lg ken

[KSTR]

Nehmen wir an der HT hat eine fiese Reso bei 24kHz, die durch K3 von 8Khz angeregt wird. Durch die Stärke der Reso gibt es auch stärkere Intermodulation mit allem anderen was gerade den HT befeuert, sagen wir 9kHz. Das gibt dann IM-Frequenzen von u.A. 24kHz+9kHz (die stört nicht) aber auch 24kHz-9kHz=15kHz sowie 24kHz-2x9Khz=6Khz und etliche mehr. Und je mehr Frequenzen ein klirrender HT gerade verarbeitet, umso größer und dichter wird der allgemeine "IM-Schmutztepich". Das erzeugt die berüchtigte Schärfe und Grisseligkeit von lumpigeren Blechhochtönern, merklich bei Zischlauten usw.

Grüße, Klaus