Grundlagen: Bafflestep und Schallwandform

[Thias]

Hallo alle DIY´ler

Ich möchte mir ein paar fundierte Grundlagen für den Lautsprecherbau erarbeiten.

Mein erstes Thema dazu ist der Bafflestep.
So viel habe ich schon mal heraus bekommen:
Der Bafflestep ist ein Übergang im Abstrahlverhalten einer Schallwand vom Kugelstrahler zum Halbraumstrahler. Der Kennschalldruck ist beim Kugelstrahler 6 dB niedriger und muss deshalb entsprechend entzerrt werden. Die Übergangsbereich, den ich auf einigen Messkurven sehen konnte, geht etwa über 2 Oktaven.
Die mittlere Frequenz bei -3 dB mit der entsprechenden Wellenlänge entspricht dem Umfang der Schallwand.

Ein Beispiel:
Eine Schallwand mit 40 cm Durchmesser hat einen Umfang (entspr. Wellenlänge) von 1,25 m. Die Bafflestepfrequenz liegt bei 273 Hz.

Ich denke, das dürfte soweit erst mal stimmen.

Nun stellt sich mir aber die Frage, welchen Einfluß hat die Schallwandform?
Also zum Beispiel quadratisch, 40x40 cm. Ist dann die Wellenlänge 1,6 m? Kann wohl kaum sein.
Oder bei den schmalen Säulen, spielt da nur die Breite eine Rolle (als Durchmesser) und die Höhe gar nicht?
Ist das richtig, beim Bafflestep spielt der Membrandurchmesser erst mal keine Rolle, sondern nur die Schallwandgröße?

Eine weitere Frage:
Über den Bafflestep hinaus bündelt ein Lautsprecher ja noch weiter. Gibt es dafür eine Berechnung. Neben der Frequenz wird wahrscheinlich der Membrandurchmesser eingehen.

[schauki]

Hallo!

Also da das ganze sowieso nicht abprupt ist sondern fließend kann man schon mit den ca. Werten rechnen.

Bei den "schmalen" Säulen hat man vertikal natürlich etwas anderes als horizontal.
Kurz gesagt es geht um die Breite in die jew. Richtung.

Bzgl. Chassisgröße:
Genau für den Bafflestep ist nur die Breite der Schallwand entscheidend.

Bzgl. Eigenbündelung:
Normal bündelt der "perfekte" Kolbenstrahler ab ka=1 also die auf den Strahlerumfang normierte Frequenz.
-> Die dem Umfang entsprechende Wellenlänge/Frequenz.

Bei (weichen) Konusmembranen allerdings sitzt der Antrieb ja innen, bei höherer Frequenz wird der virtuelle Strahlerumfang kleiner, die äußeren Bereiche koppeln sich ab.
Je nach Ausführung mal mehr, mal weniger.

Bei Kalotten deren Antrieb ja außen sitzt passiert das nicht.

D.h. Kalotten bündeln anfangs stärker als Konus, dafür dann ab so ka2 wieder nicht so stark.

mfg

[Thias]

ok., vielen Dank.

Um eine gleichmäßige Bündelung zu bekommen, sollte der Bafflestep also noch deutlich unter ka=1 liegen....

... oder ihn gleich ganz eliminieren durch Wandeinbau :E.
Der hätte ja auch noch ein paar andere Vorteile:
Höherer Schalldruck (6 dB) und damit geringerer Klirr im tiefen Frequenzbereich,
keine Kantenbeugung für MT/HT,
keine Reflexionen von der Rückwand ;-)
.... gibt es noch mehr?

Nachteilig dürfte neben der schwierigen Realisierung eine stärkere Modenanregung sein, oder?

Hat schon mal jemand Erfahrung mit einem "Quasi-Wandeinbau" gemacht, also einer flachen wandnahen Box mit z.B. 1x1 m Schallwand auf dreieckigem Grundriss (wegen Ausrichtung auf Hörplatz)?

[Meister_Gü]

Es gäbe da auch ein sehr nettes Freeware Tool, mit dem man das simulieren kann, leider fallt mir der Name gerade nicht ein...

[schauki]

Hallo!

Also ich habe hier 13cm tiefe und 40cm Breite Boxen.
Verhält sich ziemlich "lehrbuchgerecht".
D.h. die Kanten werden erst im MT sichtbar, aber durch die recht hohe Breite nicht so stark ausgeprägt, noch breiter wäre aber besser.

Habe das so angelegt, dass die Bündelung sehr konstant ist, also bis zum HT rauf ein Halbraumstrahler - unter Winkel also kaum Pegelverlust.

Funktioniert ganz gut.

Imho eine sehr "einfach" Art einen sehr neutralen Diffusschall zu erreichen, die linearen Verzerrungen unter Winkel sind im Vergleich zu bündelnden Konzepten wirklich gering.
Dafür aber sind nur geringe Hörabstände möglich - ohne dass der Diffusschall deutlich überwiegt.


Bzgl. Bafflestep:
Der soll egal wie möglichst tief liegen, weil man ihn dort "einfach" entzerren kann.
Liegt er deutlich >500Hz ist er kaum zu entzerren, weil man dort schon Direkt und Diffusschall hörmäßig unterscheidet.

Manche Boxen durchlaufen nicht nur im TT/Grundton den Bafflestep sondern auch im MT oder HT.
Sind oft diese "Schallwandlosen" Konstruktionen, wo MT oder HT "aufgesetzt" sind.

Zuerst strahlt der Bass rund, dann kommt der BS (Bafflestep), dann bündelt der Treiber irgendwann.
Jetzt kommt der MT ins Spiel, strahlt rund, dann der BS und dann wieder Bündelung.
Und das selbe noch mal beim HT.

Wird von einen LSP bewusst so gemacht um "Klang" zu erzeugen.
Neutral ists halt nicht.

mfg

P.S. Boxsim simuliert das eh auch soweit ich weiß

[ken]

Das Freeware Tool heisst Edge oder? Ist wirklich empfehlenswert und sehr anschaulich. Ausserdem keine Einarbeitungszeit notwendig!



lg wolfgang

[Meister_Gü]

Stimmt, Edge heisst es! Wunderbares Tool, mit dem man sich nicht nur den Bafflestep anschauen kann, sondern auch Dipole simulieren kann, zumindest ungefähr...

[ken]

Ausserdem rechnet es einem gleich auch das Bafflestepkorrekturnetzwerk mit aus. Ein echter Hirnlosfreifahrtsschein sozusagen :A



lg wolfgang

[Thias]

Habe das so angelegt, dass die Bündelung sehr konstant ist, also bis zum HT rauf ein Halbraumstrahler - unter Winkel also kaum Pegelverlust.

Imho eine sehr "einfach" Art einen sehr neutralen Diffusschall zu erreichen, die linearen Verzerrungen unter Winkel sind im Vergleich zu bündelnden Konzepten wirklich gering.
Dafür aber sind nur geringe Hörabstände möglich - ohne dass der Diffusschall deutlich überwiegt.

... ja, gleichmäßige Bündelung ist ja ein Ziel...
Aber Bündelung hat doch nicht viel mit Halbraumstrahler zu tun? Oder nennt sich das auch schon Bündelung?
Halbraumstrahler (und keine weitere Bündelung) heißt ja breite Abstrahlung (eben der halbe Raum, nur nicht nach hinten).
Wenn ich das richtig verstehe, hast du kleine Membrandurchmesser in Bezug auf die übertragenen Frequenzen, so dass diese noch nicht bündeln?

Neutraler Diffusfeldfrequenzgang ist für mich ein wesentliches Qualitätskriterium einer Box. Ich hatte früher 2 Wegeriche, da waren doch deutliche Unstetigkeiten im Abstrahlverhalten, was sich mit dunklerem, verfärbten und verwaschenerem Klangbild äußerte. Jetzt habe ich 3 1/2 Wege (nuVero 14) da ist das Abstrahlverhalten und der Diffusschall sehr neutral. Das macht sich in einem deutlich transparenterem Klangbild bemerkbar (ich verstehe die Disskussuion mit der 2-Wege-Forumsbox nicht...).
Allerdings ist der Hallradius recht klein, darf kaum mehr als 2 m von der Box weg sitzen.

Allerdings habe ich jetzt Blut geleckt und einige MEG´s gehört. Die haben nicht nur ein gleichmäßiges Abstrahlverhalten, sondern auch noch eine gleichmäßige Bündelung. Da sind Hörentfernungen im Hallradius von über 3 m möglich.
Das ist mein Ziel

Bei MEG sind das ja nicht nur im TT, sonder auch im MT Fließwiderständen, so eine Art Dipol, der durch Auslöschung die Richtwirkung erzeugt...
Durch Membranbündelung ist das wohl nicht erreichbar?

[schauki]

Hallo!

Ja wie mans nimmt...
Ein Halbraumstrahler hat schon mal ne "gewaltige" Bündelung im Vergleich zu nem Rundstrahler.

Der Halbraumstrahler wiederum im Vergleich zu ner 901er entsprechend weniger...

Bisher kenne ich nur Konzepte die eben Halbraum sind (bis in den HT) und das sehr gleichmäßig, oder eben welche die bündeln dafür aber nicht wirklich gleichmäßig.

Ich bevorzuge für ~3m Hörabstand niedrige NHZ im Raum und entsprechende Bündelung des LSP, sodass der Direktschall am Hörplatz eher lauter, zumindest nicht leiser ist als der Diffusschall.

Meine Halbbraumer in 3m klingen tonal okay, allerdings eben "diffus" und wenig "direkt".

Der "Forums-LSP" könnte eine sehr starke Richtwirkung aufweisen, allerdings eben nicht komplett frequenzneutral.
Die 901er ist da ja schon wirklich seeeehr gut und auch "lange nicht" frequenzneutral, aber bisher ist das eben nicht wirklich machbar.
Man muss sich für einen Kompromiss entscheiden.

Die Überschalgsformel für den Hallradius bezieht übrigens den Richtfaktor ja auch ein.
Genaugenommen kommt man bei normalen Hörabstanden eben um die 3m nicht um bündelnde LSP herum will man am/im Hallradius hören.
Da muss man dann halt in Kauf nehmen, dass das nicht 100% neutral funktioniert.


Bei der 901er MEG kommen ein 40cm Bass bis 550Hz, ein 12cm MT bis 2,8kHz und eine 1" Kalotte zum Einsatz.
Würde man die in dieser Konfiguration in eine plane Schallwand setzen, würde der TT anfangen zu bündeln, der MT dann ab 550Hz wieder breit (Bafflestep) strahlen bei 2,8kHz wieder bündeln und wenn der HT einsetzt dann wieder breit bis zur Eigenbündelung.

Das würde das "typische" Tannenbaumsonogramm sehen -> das Diffusfeld wäre stark verfärbt.

Hier wäre die geplante "Forumsbox" mit 15"+1" Horn-Kombi "wesentlich" besser - was diese Sache angeht.
Die 901er wie sie ja auch gebaut wird, wäre aber der imho deutlich "bessere" LSP - aber halt leider nicht so einfach zu realisieren.
Das Forumsprojekt ohne Horn aber auch nicht.

mfg

[Thias]

Hier wäre die geplante "Forumsbox" mit 15"+1" Horn-Kombi "wesentlich" besser - was diese Sache angeht.
Die 901er wie sie ja auch gebaut wird, wäre aber der imho deutlich "bessere" LSP - aber halt leider nicht so einfach zu realisieren.
Das Forumsprojekt ohne Horn aber auch nicht.

mfg

Was ist eigentlich aus dem Geddes-Projekt geworden?

http://gedlee.com/

Ist das im Horn auch eine Art Fließwiderstand - wozu?
Gibt es da Erfahrungen?
Das wäre doch die fertige Forums-Box ohne Risiko, das Horn scheint ja gut zu funktionieren, jedenfalls schließt sich die Bündelung nahtlos an den TT an, der in der Tat seeehr hoch getrennt wird.


Leider habe ich nirgens einen sinnvollen Frequenzgang unter 100 Hz gefunden oder kann man das vom Tannenbaum ablesen 80Hz -6dB. Das wär natürlich nicht so toll für das Monster. Bessere aktive Entzerrung? Nachteil der 2 Wege?

[schauki]

Also ich hatte mal bei Earl gefragt wieviel der 15" Waveguide kosten soll.
Mit Versand waren es ~650$ für 2 Stück, inkl. dem Schaumstoff und Adapterplatten.

Als TT hätte er 12" oder 15" empfohlen.
Für den 1" Treiber einen B&C DE250.

Ich hatte aber zur etwa gleichen Zeit recht günstig 2 neue ATC 3" Kalotten bekommen und nur fürs probieren, war mir das dann auch zu teuer.
Aber wäre schon cool vom "Waveguide-Papst" persönlich einen WG zu haben.

Der Schaumstoff drin soll HOMs im "Trichter" mildern.


Bzgl. Forumsbox:
Wäre eh schön wenns so gut funkt, und es wäre eben ein Ösi-Horn.

mfg