Druckkammer

[Dirk-S.]

Habe mir den Bericht ü ber die Vulkan Aurum VIII in der STEREO 3/2013 angesehen und eines entschließt sich mir.

die Druckkammer soll mehr Schalldruck erzeugen.
habe auch schon alle möglichen Varianten durchsimuliert mit AJHorn 6, aber ich komme nicht zu dem selben ergebnis.





habe ich da einen gedankenknoten oder ist das mal wieder Marketing oder funktioniert das wirklich.

[naumi]

Hallo,

habe es selber noch nicht simuliert, aber ich denke als Einheit betrachtet ergibt das eher einen Bandpass.
Eher doch Marketing.
Aber die machen das ja nun schon seit Jahren?!

[timo]

Anbei siehst du was passiert:
1. Senkung der Reso im Gehäuse, sieht man in der elektrischen Impedanz
2. Senkung des Maxpegels
3. Vergrößerung des Hubs

1. ist positiv, der Rest, sprich 2. und 3. ist negativ

Gruß Timo

[timo]

um konkret zu werden:
- in meinem Beispiel kann man die f-3 von um die 60 Hz auf um 40 Hz reduzieren.
- man verringert dadurch den Maxpegel um ca. 2-3 dB. meist ziemlich vernachlässigbar, ...
- allerdings wird der Bass im Grundton um locker 4-6 dB im Kennschalldruck reduziert, was schließlich nur beim reinen Subtreiber geht, konkret muss ein großer Mitteltöner den Rest übernehmen, die Trennung zum Mitteltöner wird immer ähnlich tief liegen wie bei einem Sub/Sat System.
- Schlussendlich wird bei gleicher Lautstärke der Membranhub um fast das Doppelte ansteigen was den Klirr im Bass erheblich erhöht.


Wichtig: dies ist nur eine Simulation und die Realität zeigt die Auswirkungen nicht ganz so stark. Ich simulierte eine CB und keine BR, was aber an der Tendenz der Verbesserungen und Verschlechterungen nichts ändert.

Für mich ist dies eine Marketinggeschichte, denn eine wirkliche Druckkammer gibt es dort NICHT. Die negativen wie die positiven Eigenschaften treten hier nahezu nicht auf.

Gruß Timo

[Kripston]

Hallo Timo.

um konkret zu werden:
- in meinem Beispiel kann man die f-3 von um die 60 Hz auf um 40 Hz reduzieren.
- man verringert dadurch den Maxpegel um ca. 2-3 dB. meist ziemlich vernachlässigbar, ...

soweit o.k.

- allerdings wird der Bass im Grundton um locker 4-6 dB im Kennschalldruck reduziert, was schließlich nur beim reinen Subtreiber geht, konkret muss ein großer Mitteltöner den Rest übernehmen, die Trennung zum Mitteltöner wird immer ähnlich tief liegen wie bei einem Sub/Sat System.

Die Schlussfolgerung erschließt sich mir nicht, MT und HT kann man bekanntlich im Pegel reduzieren

- Schlussendlich wird bei gleicher Lautstärke der Membranhub um fast das Doppelte ansteigen was den Klirr im Bass erheblich erhöht.

Das stimmt so nicht. Oberhalb der ursprünglichen Fc ist der Hub der Modifikationen niedriger, da dürfte es bei Hub/Pegel auf Gleichstand herauslaufen.
Unterhalb dem ursprünglichen Fc ist der Hub der Modifikationen höher, ist ja nicht wirklich überraschend, da sie durch niedrigere fc (bei durch den Massenzuwachs auch höherem Qtc) tiefer reichen und untenrum mehr Pegel machen. Natürlich huben die in dem Bereich auch mehr, wo sonst soll denn auch der höhere Pegel bei CB herkommen ?

Gruß
Peter Krips


P.S. Das Prinzip ist auch ein uralter Hut, kenne ich aus dem Englischen als "Massloaded", da wird einfach zusätzliche Luftmasse an die Membran gekoppelt, was fc senkt, Qtc erhöht und den Wirkungsgrad senkt. Welcher Sinn bei der gezeigten Box dahinter stecken soll, weiß ich aber auch nicht.....

[timo]

peter, ... ich bleibe bei meinen schlussfolgerungen, ... ich simulierte nämlich "extreme" schlitze, ... siehe die anhänge, um die tendenzen zu sehen, ... dort steigt der hub extrem an und der grundton fällt weit unter basspegel, ... sodass sehr tief getrennt werden muss, ...

gleiches argument auch beim klirr, ... gleicher bezugspegel und tieferer bass bedeutet höherer klirr, da größerer hub, ... na gut, ist das gleiche wenn ich den bass bis auf 20 hz entzerre, wird 90 dB bezugspegel auch mit einem größeren bass zum problem, ...

aber wir müssen es nicht weiter ausdiskutieren, die gezeigte box hat KEINE druckkammer, ... das ganze schiebe ich in die ecke "marketing"

gruß timo

[Rudolf]

Seit es AMTs gibt, führt alles, was nach "slot loaded" aussieht, bei einigen Leuten zum Spontankauf. Da sind Lautsprecher wie Autos: Wichtig ist, dass es so aussieht, als ob das Ding etwas Besonderes kann. Ob es das auch wirklich kann, ist zweitrangig.

Rudolf

[JFA]

Hallo,

so ein Slot/Schlitz/Druckkammer macht folgendes:

- es ist ein kleine Zusatzmasse
- es ist eine zusätzliche Federsteifigkeit

Dadurch ergibt sich folgendes:

- die Zusatzmasse senkt den Wirkungsgrad
- die Zusatzmasse senkt die Resonanzfrequenz
- die Zusatzmasse steigert die Güte
- die zusätzliche Federsteifigkeit steigert die Resonanzfrequenz
- die zusätzliche Federsteifigkeit steigert die Güte

Je nach Ausbildung des Konstruktes überwiegt das eine oder das andere. Oder beides ist ungefähr gleich dann hat man plötzlich einen Bandpass: Masse und Federsteifigkeit bilden zusammen einen Resonator, genau wie ein BR-Rohr plus Volumen.

Gruß
Jochen

[Dosenfutter]

so ein Slot/Schlitz/Druckkammer macht folgendes:

- es ist ein kleine Zusatzmasse
- es ist eine zusätzliche Federsteifigkeit

Dadurch ergibt sich folgendes:

- die Zusatzmasse senkt den Wirkungsgrad
- die Zusatzmasse senkt die Resonanzfrequenz
- die Zusatzmasse steigert die Güte

Gute Analyse soweit.

- die zusätzliche Federsteifigkeit steigert die Resonanzfrequenz
- die zusätzliche Federsteifigkeit steigert die Güte

Das ist - so - nicht richtig. Die Federsteife und Güte ist oben schon mal in der Güte und Reso bereits enthalten!

Je nach Ausbildung des Konstruktes überwiegt das eine oder das andere. Oder beides ist ungefähr gleich dann hat man plötzlich einen Bandpass: Masse und Federsteifigkeit bilden zusammen einen Resonator, genau wie ein BR-Rohr plus Volumen.

Sobald man eine Druckkammer hat, hat man IMMER einen Bandpaß. Du vergißt dabei aber vollkommen die Wellenlänge und Form der 'Druckkammer'. Die Kammer hat weit mehr Volumen als das Verschiebevolumen der Chassis, erkennbar an der extrem größeren Offnungsfläche der 'Kammer', extrem viel mehr als der Membranfläche. Ergebnis ist, daß der Druckkammereffekt - wenn überhaupt - nur minimal (maximal 1-2dB!) wirkt. Die 1-2 dB sind aber nicht linear, sondern frequenz- und abstandsabhängig, weswegen der Effekt effektiv bei einem Abstand der normalen Hördistanz von über 3m in der Meßtoleranz untergeht. Bei der Wellenlänge kümmert sich der Bass einen Scheißdreck drum, ob da ein Rahmen um die Chassis drum ist, vor allem, wenn so eine große Fläche, ein Mehrfaches der Membranfläche, zur Abstrahlung übrig ist.

Was bleibt, ist ein Werbeeffekt, etwas anders zu machen und für den Käufer nicht nachvollziehbare und vor allem ohne Fachkenntnis widerlegbare Argumente zu bringen. Willkommen in der HiFi-Branche.

[JFA]

Das ist - so - nicht richtig.

Natürlich ist das richtig. Höhere Masse erhöht die Güte, höhere Federsteifigkeit auch. Höhere Masse senkt die Resonanzfrequenz, höhere Federsteifigkeit erhöht sie.

Du vergißt dabei aber vollkommen die Wellenlänge und Form der 'Druckkammer'.

Nein, ich vergesse sie nicht, ich habe nämlich gar keine Wertung über die oben gezeigte Druckkammer abgegeben. Ich habe nur die Effekte aufgeschrieben, die so eine Kammer hat. In welcher Ausprägung welcher Effekt stattfindet, habe ich nicht geschrieben, stattdessen:

Je nach Ausbildung des Konstruktes überwiegt das eine oder das andere.

Ich hatte neulich gerade das Gegenteil probiert (Durchlassfläche deutlich kleiner), und da konnte man den Effekt der Zusatzmasse untenrum vergessen, da überwog allein die Federsteifigkeit. Oben hatte ich mir dann natürlich einen schönen akustischen Tiefpass gebaut, weshalb das:

Sobald man eine Druckkammer hat, hat man IMMER einen Bandpaß.

natürlich richtig ist. Auch wenn die Druckkammer selber kein Bandpass sondern ein Tiefpass ist, ergibt sich zusammen mit den Hochpasseigenschaften jedes Treibers eine Bandpasscharakteristik.
Ich hatte das Wort "Bandpass" benutzt um darauf hinzuweisen, dass ab einer gewissen Ausprägung so einer Druckkammer kein Unterschied mehr zu einem Bandpassgehäuse besteht; das war vielleicht nicht deutlich genug.

Gruß
Jochen

[Dosenfutter]

Natürlich ist das richtig. Höhere Masse erhöht die Güte, höhere Federsteifigkeit auch. Höhere Masse senkt die Resonanzfrequenz, höhere Federsteifigkeit erhöht sie.

Natürlich ist eine höhere Masse verantwortlich dafür, daß die Güte und Federsteife sich erhöht. Es kommt aber auf die Dimensionen an. Die Güte beeinflußt das Verhalten des Lautsprechers aber hauptsächlich im Bereich um die Resonanzfrequenz. Im Beispiel der Vulkan Aurum VIII (darauf hab ich mich hauptsächlich bezogen) ist das deswegen einfach nur ein Designgimmick, weil bei den tiefen Frequenzen die Luft einfach ausweicht, das Volumen und die Öffnung ist da viel zu groß, als daß die Güte da entscheidend beeinflusst wird.

Auch wenn die Druckkammer selber kein Bandpass sondern ein Tiefpass ist, ergibt sich zusammen mit den Hochpasseigenschaften jedes Treibers eine Bandpasscharakteristik.
Ich hatte das Wort "Bandpass" benutzt um darauf hinzuweisen, dass ab einer gewissen Ausprägung so einer Druckkammer kein Unterschied mehr zu einem Bandpassgehäuse besteht; das war vielleicht nicht deutlich genug.

Was erzielt man durch die Erhöhung der Güte? Eine Pegelveränderung bei der Resonanzfrequenz, der Pegel wird erhöht. Was passiert darunter? Der Pegel fällt früher/steiler ab als ohne Druckkammer. Ergo hat man - eine Bandpasswirkung? Das ist natürlich nur für Treiber zutreffend, die bei der Resonanzfrequenz (und darunter) betrieben werden - aber genau darum geht's hier ja!

[JFA]

Natürlich ist eine höhere Masse verantwortlich dafür, daß die Güte und Federsteife sich erhöht.

Die Federsteife ist unabhängig von der Masse!

Im Beispiel der Vulkan Aurum VIII (darauf hab ich mich hauptsächlich bezogen)

Und ich habe meine Analyse völlig allgemein gehalten. In welchem Ausmaß die Effekte bei der Quadral auftreten, kann ich nicht sagen, und vermutlich auch kein anderer hier. Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Einflüsse homöopathischer Natur sind, aber sicher können wir da nicht sein.

Was erzielt man durch die Erhöhung der Güte? Eine Pegelveränderung bei der Resonanzfrequenz, der Pegel wird erhöht. Was passiert darunter? Der Pegel fällt früher/steiler ab als ohne Druckkammer. Ergo hat man - eine Bandpasswirkung? Das ist natürlich nur für Treiber zutreffend, die bei der Resonanzfrequenz (und darunter) betrieben werden - aber genau darum geht's hier ja!

Entweder verstehe ich Deinen Text nicht, oder Du nicht das Prinzip von einem Bandpass.

Eine Druckkammer ist ein Tiefpass, erst mit derm Hochpassverhalten des benutzten Treibers ergibt sich ein Bandpass.

[Dosenfutter]

Die Federsteife ist unabhängig von der Masse!

Ja, ich hätte Federsteife dazuschreiben sollen.

Eine Druckkammer ist ein Tiefpass, erst mit derm Hochpassverhalten des benutzten Treibers ergibt sich ein Bandpass.

Nimm einen Treiber in einem Gehäuse. Schau Dir den Abfall nach unten hin an. Füge eine Druckkammer hinzu und Du wirst feststellen, daß der Abfall steiler wird. Das ist für mich ein Verhalten von einem Hochpass. Hervorgerufen von der Druckkammer. Ich finde es erstaunlich, daß Du das anders siehst.

[JFA]

Die Druckkammer fügt aber keinen zusätzlichen Hochpass ein. Natürlich verändert sie das Verhalten bei der Resonanzfrequenz, weil eben Masse und Federsteifigkeit sich ändern. Aber es ist kein zusätzlicher Hochpass.

Gehe es mal von einer anderen Seite an. Nimm einen einfach ventilierten Bandpass: der ist sowohl nach unten als auch nach oben mit 12 dB/8ve begrenzt. Die ventilierte Kammer lässt sich auch als Druckkammer interpretieren. Das Volumen ist eine Federsteifigkeit, das Rohr eine Masse. Oder, im Ersatzschaltbild gesprochen, ein Kondensator nach Masse (die Steifigkeit) und eine Serienspule, die, wenn dahinter keine weiteren akustischen Filter kommen, ebenfalls nach Masse geht.
Steifigkeit und Masse bilden einen Parallelschwingkreis, und der Volumenstrom durch die Masse (Spule) hat dabei Tiefpasscharakter. Wäre es ein Bandpasscharakter, dann müsste ja der Abfall nach unten 18 dB/8ve sein, und der nach oben 6 dB/8ve. Ist er aber nicht.

Um zu dem Konstrukt von Quadral zu kommen, macht man das Rohr größer und kürzer, also sinkt die Masse, die Spule wird kleiner. Gleichzeitig wird auch die Steifigkeit der ventilierten Kammer kleiner* (also auch der Kondensator). Der Tiefpasscharaketer der vorgeschalteten Kammer bleibt erhalten, also auch der Bandpasscharakter des Gesamtsystems. Nur eben mit deutlich höherer Resonanzfrequenz, und damit einhergehend natürlich auch verringerter Auswirkung auf die Treiberresonanz.

Also nochmal: die Druckkammer ist ein Tiefpass, das Gesamtsystem aus Treiber und Druckkamer ein Bandpass.

Gruß
Jochen

*Masse und Federsteifigkeit sind zwar eigentlich unabhängige Parameter, in so einer Druckkammer allerdings konstruktiv aneinander gekoppelt.

[Dosenfutter]

Die Druckkammer fügt aber keinen zusätzlichen Hochpass ein. Natürlich verändert sie das Verhalten bei der Resonanzfrequenz, weil eben Masse und Federsteifigkeit sich ändern. Aber es ist kein zusätzlicher Hochpass.

Der steilere Abfall tritt bei jedem Konstrukt mit Druckkammer auf. Klar, es ist keine fest definierte Flankensteilheit wie bei einem 'klassischen' BP. Können wir uns darauf einigen, daß es ein hochpassähnliches Verhalten ist?

Also nochmal: die Druckkammer ist ein Tiefpass, das Gesamtsystem aus Treiber und Druckkamer ein Bandpass.

*Masse und Federsteifigkeit sind zwar eigentlich unabhängige Parameter, in so einer Druckkammer allerdings konstruktiv aneinander gekoppelt.

Klar, weil die Luft in der Druckkammer sowohl Masse (Luftlast) als auch ..naja, lassen wir das..

Ich kann mir vorstellen, daß der wichtigere Effekt bei der Quadral wahrscheinlich die Einschränkung des Rundstrahlverhaltens (durch die Form der Öffnung) im Grundtonbereich ist. Eine besser kontrollierte Abstrahlung in dem Bereich wird vermutlich als 'sauberer', präziser wahrgenommen.

[JFA]

Der steilere Abfall tritt bei jedem Konstrukt mit Druckkammer auf. Klar, es ist keine fest definierte Flankensteilheit wie bei einem 'klassischen' BP. Können wir uns darauf einigen, daß es ein hochpassähnliches Verhalten ist?

Nö, weils nicht so ist. Schau mal bitte hier: http://www.jblpro.com/pub/technote/tn_v1n08.pdf
Seite 2, Figure 3
Re ist der Serienwiderstand, Le die Schwingspuleninduktivität, Cmes die zusätzliche Federsteifigkeit, Lcec das die zusätzliche Masse, Ret der Strahlgunswiderstand. Es ist einfach kein Hochpass da drin. Bei Druckkammern vor Bässen kann man noch meist Le vernachlässigen, Ret ist auch sehr klein. Bleibt halt noch Re, Cmes und Lcec.

Gruß
Jochen

[Dosenfutter]

Nö, weils nicht so ist. Schau mal bitte hier: http://www.jblpro.com/pub/technote/tn_v1n08.pdf
Seite 2, Figure 3

Da steht ganz klar "Figure 3 shows the equivalent circuit of the driver at high frequencies. Speziell um den Mass Breaking Point. Hier geht's aber um das untere Ende.

[JFA]

Klar. Und?

Dann erweiterst Du Re und Le eben noch um die äquivalenten Bauteile für Masse und Aufhängung. Ändert nichts am Prinzip, weil die Druckkammer immer noch durch den Parallelschwingkreis aus Cmes und Lcec beschrieben wird. Und es interessiert dann alleine der Volumenstrom durch Lcec, und der hat Tiefpasscharakteristik.

Gruß
Jochen

[Dosenfutter]

Klar. Und?

Das bedeutet, daß das nicht das Ersatzschaltbild dafür ist sondern nur für das Verhalten bis zum Mass Breaking Point.

Dann erweiterst Du Re und Le eben noch um die äquivalenten Bauteile für Masse und Aufhängung. Ändert nichts am Prinzip, weil die Druckkammer immer noch durch den Parallelschwingkreis aus Cmes und Lcec beschrieben wird.

Was meinst Du mit Lcec?

Es fehlt noch die Auswirkung der unbestreitbar vorhandene Volumens auf den Qt und Fs. Qt steigt usw. - wenn Du das ignorieren möchtest, bitte, ich kann Dir aber versprechen, daß der Lautsprecher die Physik nicht ignorieren wird.

[JFA]

Das bedeutet, daß das nicht das Ersatzschaltbild dafür ist sondern nur für das Verhalten bis zum Mass Breaking Point.

Ja, aber das ist doch egal! Die Druckkammer fügt keinen weiteren Hochpass hinzu!
Vollständigeres Ersatzschaltbild: http://ebookbrowse.com/smalls-vented...pdf-d141764164
Fig. 1

Edit, weil Du drüber stolpern wirst, dass der Small ja über BR geschrieben hat: http://www.eighteensound.com/staticC...oducts/ppp.htm
Fig. 3, allerdings als duale Schaltung (Parallel <-> Serienschaltung, Spule <-> Kondensator). In diesem Fall interessiert die Spannung (Druck) an der Hornimpedanz Raf. Aus der Serienspule Lp und dem Parallelglied aus Cp, Cp1 und Lp1 ergibt sich ein Tiefpass 2. Ordnung. Und wieder: kein zusätzlicher Hochpass in Sicht.

Was meinst Du mit Lcec?

Das ist das äquivalente Bauteil zur zusätzlichen Masse.

Es fehlt noch die Auswirkung der unbestreitbar vorhandene Volumens auf den Qt und Fs. Qt steigt usw. - wenn Du das ignorieren möchtest, bitte, ich kann Dir aber versprechen, daß der Lautsprecher die Physik nicht ignorieren wird.

Nein, ich ignoriere das nicht. Aber was haben Qt/Fs mit einem zusätzlichen Hochpass zu tun?