Wir basteln ein Waveguide oder Constant Directivity, wie geht das?

Alles gut, ich habe jede Menge Zeit.

Generell habe ich mit aktiver Beschaltung es geschafft einen Scan speak H2606/920000 an einen Scan speak 22W/4534G00 anzubinden. Der H2606 hat ja 104mm Einbaugröße und das effektive Waveguide ist vielleicht 80mm. Klar das war im Gehäuse, allerdings mit 24cm Breite, wobei das die Wirkung der Schallführung auch schon mindern dürfte. Also wenn ich da eine entsprechende Schallführung bis 260mm wähle sollte das doch theoretisch machbar sein, also auch ohne deine genannte Winkelung nach außen. Also die wesentlich größere schallführung sollte Anbindung leichter machen und auch den IB Einbau kompensieren.

ich denke wenn es 90 Grad werden ist es auch nicht schlimm. Das sollte immer noch genug sein fürs Heimkino, da alles außerhalb des Referenzplatzes sowieso immer einen größeren Kompromiss darstellt den ein Lautsprecher sowieso schon darstellt.

Ich hatte mir schon diverse Schallführungen von 18Sound und RCF angeschaut.
Beispielsweise das XT1086 oder XT120 von 18S und HF94/H100 von RCF.

sollte ich mich dann eher darauf fokussieren? Lohnt sich überhaupt eine Eigenentwicklung bei meinem Projekt?

Die größe des Waveguide ist nur dafür entscheidend, bis zu welcher Frequenz es wirken kann. Die Richtwirkung wird von der Kontur bestimmt*. Daher ist die Schallwandbreite, grade bei In Wall einbau, erstmal "egal". Ich mache mir auch weniger Sorgen um das WG, als um die Mitteltöner, die bei der Übernahmefrequenz schon bündeln könnten, deswegen der Gedanke mit dem anwinkeln.

90° bzw +-45° gehen auf jeden Fall. An mehr bin ich noch bei. Dauert aber noch bis ich dazu was sagen kann ^^

Die von dir gezeigten Waveguides wären definitiv der einfachste Weg. Ist halt die frage ob du den einfachen Weg gehen willst. Mehr lernen tust du beim selbermachen :D

*Die muss natürlich auch in die Schallführung passen, ein wenig Hand in Hand geht es also doch.

Ich muss mal schauen ob ich noch die Messungen von dem 8“ habe, dann könnte man eventuell abschätzen ob und inwiefern es zusammen harmonieren könnte.

So ich habe nachgeschaut, allerdings muss ich die Messungen irgendwann mit Drehteller wiederholen, von Hand ist das unpräzise wie Sau.

Wenn die Messungen korrekt sind dann:

1kHz 0° - 45° : 2,8dB
1kHz 0° - 90° : 6,25dB

1,5kHz 0° - 45°: 3,26dB
1,5kHz 0° - 90°: 8,58dB

Die Differenz 0° zu 45° würde ich als präziser einschätzen als bis 90°.

Wenn ich den -6dB Punkt für 1,5 kHz benennen müsste, dann wären wir wohl bei ca 70°.

Die Messungen waren mit einer Schallwand von ca 24-25cm. Und die Winkel sind natürlich nur für eine Seite.

Anhang 61346

Die 0-45° sollte ziemlich präzise sein.

Dann sollte das vom Winkel her passen =)

Ich hab auch mal n paar Updates zur Software, die ich mittlerweile den Namen Wave Forge gegeben habe, da das Script Waveguides zurecht Dengelt...

-->Neue Zielfunktion

Basierend auf diesen Paper:

https://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=21009

Habe ich die Zielfunktion umgestellt. Mein vorheriger Parabelansatz war einfach zu weit weg von der Realität was die Ausbreitung des Schallfeldes angeht. Zudem konnte ich damit least Squares zum beurteilen des Fehlers benutzen. Das Script konvergiert nun auch wesentlich besser. Meist wird der Optimierungsvorgang beendet bevor die maximalen Iterationen aufgebraucht werden da der Fehlerwert nicht mehr kleiner wird.

-->Umstellung des Meshing
Stellte sich raus, dass das Modell klein genug ist, dass Frequenzabhängiges Meshing langsamer ist als einmal ein Mesh zu bilden. Die Rechenzeit iegt jetzt in etwa bei 30 s. Jetzt kann ich eine Optimierung in 2-3 Tagen durchrechnen statt 2 Wochen.

-->Phase Plug
Ich hatte mich ja ans Design eines Phase Plug gewagt. Zuletzt hatte ich das Problem, für ein Rotationssymmetrisches Modell kiene gleich langen Pfade definieren zu können. Inventor kann keine Splinelängen parametrisieren. Daher hing ich auf 2 Kanälen fest:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...6&d=1611171705

Oben ist ein "klassisches Design" mit 2 Kanälen zu sehen. Jetzt kam mir aber, basierend auf einer Lösung von Turbosound, die Idee, ob ich die Kanäle nicht in sich verdrehen könne um die Laufzeiten aus zu gleichen:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...0&d=1625309666

Es handelt sich hier noch um ein Negativ, man sieht aber schön, wie die Kanäle radial versetzt sind. Das Modell ist noch nicht fertig, es fehlen noch Zwischenelemente um die Fläche auch wirklich konstant zu halten und dan müssen die Flächenverhältnisse der einzelnen Kanäle zueinander noch optimiert werden. Zudem werde ich diesesmal leider eine 3D Simulation machen müssen, was die Rechenzeit nach oben treiben wird.

-->JBL Schallinse
In der Zwischenzeit habe ich aus neugierde mal eine Schallinse von JBL simuliert, also eines von den Dingern hier:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...3&d=1625309855

Das Modell:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...2&d=1625309666

Das Ergebniss:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...9&d=1625309666

Ich finde das für einen ersten Schnellschuss ganz ok. Oben ist der blanke Treiber, unten mit Linse. Das Prinzip funktioniert auf jeden Fall. Der Ausschnitt ist eine Parabole Kurve an deren Verlauf sich noch was machen lässt. Andere Kurven wären auch denkbar. Leider dauert ein Durchlauf ca. 11 Stunden.

-->Größere Abstrahlungswinkel

Momentan laufen Versuche mal Waveguides für sehr große Abstrahlwinkel zu simulieren. Leider mit mäßigem Erfolg. Es scheint ohne Diffraktionsschlitz ist bei um die 110° einfach schluss.

So weit erstmal wieder von mir. Ich verkrieche mich mal wieder in mein stilles Kämmerlein. Habt n schönes Wochenende =)

Danke für das Update, sehr spannend hier zuzusehen :)

Guten Abend miteinander!

Ich habe denke ich einen guten Schritt nach vorne machen können. Wie ich in den vorherigen Posts schrieb, benutze ich für die Optimierung das Neldar-Mead verfahren, was an sich sehr gut funktioniert. Dieses Verfahren hat allerdings einen Nachteil. Es findet nur selten globale Minnima bzw. sucht auch nicht unbedingt nach ihnen. Grade in dieser Anwendung kann er das auch schlicht und ergreifend auch nicht. Daher habe ich mir gedacht, dass eine art Vorkonditionierer, welcher nach einem guten, im idealfall globalen, Minnimum als Startpunkt für die Simulation sucht ne gute Idee wäre. Ich war noch nie so froh eine Software in Funktionen geschrieben zu haben, so war das zusammenbasteln schnell erledigt.

Wave Forge sucht nun mittels eines genetischen Vererbungs Verfahrens (nachfolgend GA genannt) nach einem guten Anfangswert. Dabei wird das Modell bzw. die Anzahl der Freiheitsgrade stark reduziert. Ich benutze als Ausgangswert für die Kontur eine sogenannte Superellipse[1]. Dadurch kann ich bei gegebenen Durchmesser den Exponenten n und die Länge des Horns variieren. Da es keine Kombination gibt, bei denen sich das Modell dabei zerlegt und die Simulation abstürzt, kann der GA semizufällig Werte ausprobieren und gucken wo der Wert am geringsten ist.

Von dort startet dann der Neldar-Mead Teil des Programms und Optimiert die Kontur dann weiter. Ich habe noch keine 3D Simulationen gemacht, aber die entstandenen Konturen sprechen eine eindeutige Sprache:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...7&d=1628443904

35°x20°

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...6&d=1628443904

45°x30°

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...5&d=1628443904

55°x40°

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...4&d=1628443904

65°x50°

Alle Hörner sitzen in einem gleich großen grauen Kasten um einen besseren Vergleich zu haben. Man sieht sehr schön, dass je enger das Abstrahlverhalten wird, desto länger wird das Horn. Zudem zeigt sich ein steilerer Übergang am Hornhals bei breiteren Abstrahlungen. Allerdings denke ich stößt mein Programm bei weiten Abstrahlwinkeln an seine Grenzen. Die ersten Hörner schlossen noch mit einem Restfehler von 1000-1400 die Optimierung ab. Das 65x50 Horn lag zuletzt bei 14000. Hier erreiche ich wohl langsam das Land der Diffraktionskanten, zu denen die derzeitige Implementierung leider nicht in der Lage zu sein scheint.

Ich werde die Tage mal das ganze in 3D simulieren um zu gucken, wie nahe die Hörner an ihre vorgesehenen Charakteristiken kommen. Anschließend will ich mal versuchen, wie es sich denn mit den Öffnungswinkeln der Kompressionstreiber verhält und ob ich das mit berückichtigen kann.

Noch eine andere Sache. Ich überlege derzeit wie ich eine Namenskennung für die Hörner machen könnte, momentan denke ich da an sowas wie Halsdurchmesser.Abstrahlwinkel.AbmessungenBreitexh öhe.Run/Oval/Eckig. Das erste wäre also 1.3520.1515R, dass zweite 1.4530.1515R usw. Haltet ihr das für sinvoll damit man sich direkter auf Hörner bzw. Versuche verständigen kann? Wie kommen eigentlich die JBL Nummern zustande?

So weit wiedermal von mir, einen schönen Sonntag Abend euch noch =)

[1]https://de.wikipedia.org/wiki/Superellipse

Alles schön und gut, aber für unterschiedliche Abstrahlwinkel müsste es doch auch 2 Geometrien geben, welche dann miteinander verhackstückt werden müssen?!

Wenn du z.B. ein 65x30 Horn haben willst, wird das natürlich zum Problem. Kleinere Winkelunterschiede kann durch die Kontur noch abgefangen werden. Bedeutet für mich, dass es Grenzen gibt, welche Abstrahlwinkel sinnvoll kombiniert werden können. Zumindest bei meiner Methode. Grundsätzlich kann man das Geometrisch sicher ineinander übergehen lassen, allerdings weis ich 1. nicht wie in Gottes Namen ich das Programmiere und 2, wie die Volume Gradient Methode das verkraftet bzw wie ich der das bebringe.... aber ein berechtigter Einwand.

Sähe dann wahrscheinlich so ähnlich aus wie die hier:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...8&d=1628446868

http://horns-diy.pl/horns/e-jmlc/e-jmlc-1000/




Edit: Grade noch eingefallen, eine Umsetzung wie die Mataray Hörner wäre auch denkbar. Der Versatz zwischen den hörnern müsste sich in der Diagonale eenfalls Mannipulieren lassen um dort die Impedanzanpassung sicher zu stellen. Dafür müsste ich den Aufbau meiner Geometrie in Matlab nochmal anders angehen.

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...0&d=1628450615

Hallöchen miteinander!

Ich habe mal meinen Arsch an die Wand bekommen und die im vorherigen Post angesprochenen Änderungen, sprich den Blend von zwei Waveguidegeometrien, in mein Programm implementiert. Hier ist das erste Ergebnis:


https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...8&d=1630430971

Kontur Horizontal 45°

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...9&d=1630430971

Kontur Vertikal 30°

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...0&d=1630430971

Frequenzgang auf Achse

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...1&d=1630430971

Polar Map Logscale, Vertikal oben und Horizontal unten, Normiert auf 0°.

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...2&d=1630430971

Polar Map Linscale, Vertikal oben und Horizontal unten, Normiert auf 0°.

Was mich am meisten freut: Der Frequenzgang ist so weit störungsfrei geblieben! Aufgrund der Starken Kurvenunterschiede hatte ich befürchtet, dass ich mir Reflektionen einhandeln werde. Dem ist aber, dank der VGM denke ich mal, nicht so. Die 30° funktionieren gut 2 dB besser als die 45°, Ursache weis ich so aus dem Stand nicht. Da das Horn relativ klein geraten ist (15x15 cm) setzt die Kontrolle erst recht spät ein. Der nächste Versuch wird mit 30x30 cm gefahren, mal sehen wie es sich da verhält.

Ich bin so weit sehr zufrieden. Für Anregungen, Fragen und Vorschläge bin ich nach wie vor dankbar =)

Zitat:

---

Zitat von 3eepoint

Ich bin so weit sehr zufrieden. Für Anregungen, Fragen und Vorschläge bin ich nach wie vor dankbar =)

---

Schmeiß die Superellipse weg. Been there, done that. Nimm stattdessen Bezierkurven oder NURBS-Flächen. Einfaches Verfahren mit beliebig vielen Freiheitsgraden, Umkehrung der Krümmung geht damit auch, Knickpunkte auch (dann aber nur aus zusammengesetzten Funktionen).

Die Superellipse dient nur als Startfunktion und wird von dem genetischen Part der Optimierung genutzt. Der darauf folgende Neldar Mead Part verformt den Spline dann anhand der Koordinatenpunkte ohne die Elipsenfunktion. Die bietet sich als initial gues halt gut an. Oder meinst du was anderes?

Das heißt, du reduzierst die durch den Vorkonditionierer gefundene Kurve auf 3(?) (Start, Mitte, End) Punkte und machst daraus einen kubischen(?) Spline? Geht auch, denke ich.

Fast, der Vorkondizionierer benutzt die Gleichung für die Superelipse um 10 Koordinatenpunkte in einen Spline zu schreiben. Hier darf dann nur n(der Exponent) und L(Länge des Horns) geändert werden. Die 10 Punkte ergeben sich dann. Der nachfolgende Part bekommt die Punkte, welche sich aus der n/L kombination mit dem geringsten Fehlerwert ergeben, dann zum Feinschliff übergeben. Hier werden dann die 10 xy Koordinaten der Punkte verändert. Reduziert wird also nicht. Der Spline in Comsol ist eine Interpolationskurve, zumindest laut dem Manual.

Ein weiterer Zwischenstand:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...6&d=1630954144
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...7&d=1630954144
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...8&d=1630954144

Sieht aus wie ein Mantaray Horn, nur mit weniger Kanten. Ich versuche jetzt mal das in 3D zu simulieren.

Das schaut sehr interessant aus. Weitermachen! :D

Zitat:

---

Zitat von Sodele

Das schaut sehr interessant aus. Weitermachen! :D

---

Zu befehl!

Also. Um die beiden Konturen zu verbinden führe ich ein Distanzstück ein. Stellt sich natürlich die Frage, ob ich mir damit unerwünschte Effekte einhandel. Um das zu überprüfen, habe ich das mit der 2D Kontur für die horizontale mal überprüft:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...4&d=1631452419

Hier zu sehen ist das Horn in einem Gehäuse. Das Horn ist nach hinten um 100 mm mit einem geraden Stück verlängert. Die Membrane ist blau markiert. Die Abstrahlung ändert sich dadurch wie folgt:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...3&d=1631452419

-->Vorher

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...2&d=1631452419

-->Nachher

Für mich kein signifikanter Unterschied. Aber ein normiertes Sonogram kann trügen, was sagen die Kurvenschaaren aus?

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...1&d=1631452419

--> Vorher

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...7&d=1631452520

--> Nachher

Aha, hier sehen wir ein kleines Problem. Wir bekommen eine Fehlanpassung. Normal wäre das ein Problem, allerdings sollte uns hier die Korrektur der Impedanz über die Diagonale nochmal den Hintern retten. Dazu betrachten wir das Horn mal in 3D, in diesem Fall eine Version mit 30 x 30 cm BxH:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...8&d=1631452892

Leider habe ich nicht die Rechenleistung zur Verfügung, um bis 20 kHz zu rechnen, 17 sollten aber erstmal ausrechen:


https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...6&d=1631452446

--> Die VGM hat ihren Job hervorragend gemacht! +-1 dB würde ich als hervorragend betiteln.

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...5&d=1631452446

-->Die Abstrahlung sieht auch gut aus. Sie könnte für meinen Geschmack noch enger an den Ziellinien liegen, aber hey, es ist der 2. Versuch. Untenrum scheint es zudem zum Pattern Flip zu kommen. Ich bin mir nicht ganz sicher, es kann aber sein, dass ich die Startfrequenz der Optimierung noch zu hoch eingestellt hatte und der Bereich deswegen nicht betrachtet wurde.

Ein anderer Ansatz für die Optimierung wäre noch, dem Vorkonditionierer nicht mehr die Länge, sondern die Breite als Parameter zu geben. So könnte ich die erste Kurve mit festem Kantmaß errechnen und die zweite dann in der Breite anpassen lassen und mir so den Versatz spaaren. Damit gebe ich dann aber auch eine Beschränkung aus der Hand. Was mich auch noch stört, ist das die Impedanzanpassung noch besser funktionieren könnte. Derzeit terminiert die Optimierung wenn der Wert von 2.9 auf 1.9 runter ist und das schon nach recht wenigen Iterationen. Ich denke da geht noch was....

So weit wiedermal, einen schönen Sonntag noch =)

Hallo miteinander!

Ich wollte malwieder von mir hören lassen, auch um ein wenig Eingebung zu bekommen, in welche Richtung ich weitermachen soll.


-->Auf JFA hören

Jochen, du hattest vollkommen Recht, die Superellipse war ne blöde Idee. Bezier macht vieles deutlich einfacher! Damit sind jetzt auch Ein/Ausgangswinkel von Treiber und/oder Schallwand mit einbeziehbar.

-->Verschiedene Kurven für Horizontal/Vertikal und Längenversatz

Grundsätzlich kommen wir damit natürlich dem Ideal für die jeweilige Abstrahlung näher, jedoch provoziert, grade bei kleineren Hörnern, der Übergang wo die kürzere der beiden Kurven ansetzt, einen Impedanzsprung dessen Ausgleich zwar an sich geht, aber im Modell nicht so schön aussieht:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...6&d=1641662840

Die Diagonale ist ein wenig zerknittert, hier sieht man es nochmal etwas besser:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...7&d=1641662840

Ohne das Distanzstück ist das kein Problem wie die vorherigen Versuche gezeigt haben und die Ergebnisse sind nun alles andere als schlecht. Was meint ihr? Die Abweichung in der Abstrahlung zugunsten der Impedanz in Kauf nehmen?


-->Öffnungswinkel Horntreiber

Wie oben schon erwähnt ist der Austrittswinkel des Horntreibers jetzt ein Parameter. Ob und wie stark sich selbiger auswirkt* werde ich in den nächsten Tagen mit ein paar Versuchen auf die Probe stellen.

-->Arbeit aus dem Nachbarforum

An dieser Stelle möchte ich den aktuellen Status bzw. ein paar interessante Entwicklungen aus dem Nachbarforum vorstellen. Mabat hat Versuche unternommen, seine mit ATH 4 erstellen Hörner mit einer Spherischen Wellenfront zu füttern. Zur Erinnerung, moderne Kompressionstreiber liefern meist eine Plane Wellenfront**. Dabei hat er festgestellt, dass die Directivety controle unabhängig vom Treiberdurchmesser wird. Ein 2" Treiber konnte selbst bei 20 kHz noch gute Ergebnisse liefern. Über die Sinnhaftigkeit lässt sich natürlich streiten. Aber die Feststellung selber finde ich interessant.

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...5&d=1641662562[1]
Aufbau des Plugs
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...4&d=1641662562[1]
Ergebnis Plug
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...3&d=1641662562[1]
Ergebnis Sphärische Quelle

Die Kanäle machen Quasi das Gegenteil von dem Phase Plug des Kompressionstreibers und verzögern die äußeren Anteile der Schallwelle um sie von Planar zu Sphärisch zu verformen. Scheint ganz gut zu klappen... Ich hatte auch schon einen ersten Versuch unternommen, so einen Plug in mein Programm zu integrieren, was auch ok funktioniert, der Winkelunterschied am Ausgang der durch die Superellipse zustande kommt macht Probleme. Seid dem Rausschmiss der Superellipse als Basis habe ich es aber noch nicht wieder versucht. Ähnliche Ergebnisse hatte ich auch schon mal mit einem Kalottenhochtöner in der Simulation. Ich hab den Zusammenhang zwischen der Wellenfront aber nicht hergestellt.


Die nächsten Tage geht es dann mit dem Öffnungswinkel weiter. Ich habe leider nicht ganz die Zeitlichen Kapazitäten bzw. die Ideen um hier schneller weiter zu machen, da ich mein Verstärkerprojekt noch im Januar zur Prototypenreife bringen will. Ich bin für Ideen und Anregungen dankbar und wünsche allen ein Frohes Jahr 2022 =)


*DASS es sich auswirkt ist denke ich mal klar, nur das wie steht noch im Raum.
** Zumindest annähern und bei nicht zu hohen Frequenzen.

[1]https://www.diyaudio.com/community/threads/acoustic-horn-design-the-easy-way-ath4.338806/page-441

Hallo miteinander!

Ich hab malwieder Zeit gefunden etwas an den Hörnchen zu arbeiten und bin auch etwas wieter gekommen.

-->Elemenieren des Knicks
Ich hatte im vorherigen Post ja geschrieben, das der Ansatzt zwei Konturen zu kombinieren zu dem Problem führt das die Geometrie dadurch leicht verzerrt wird. Grund dafür ist, dass ab dem Punkt wo die zweite Kontur ansetzt sich der Volumenverlauf des Horns sprunghaft ändert und das kann die VGM nicht kompensieren. Bzw. versucht dies und stößt dabei an geometrische Grenzen die einfach nicht "smooth" sind. Ich hab das Problem wie folgt gelöst: Ich lass den Querschnitt an der Stelle einfach weg :)
Das funktioniert so wie ich das sehen kann ohne große Einschnitte:

SPL
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...0&d=1664628135
Polar
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...9&d=1664628135
Die Position der Referenzlinien stimmt nicht ganz. Comsol hat da malwieder andere Pläne beim plotten als ich.....

Horn
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...1&d=1664628135
Oder zumindest seh ich da nichts was dadrauf hindeuten könnte. Der große Block dient nur der Simulation.


-->Weiteres
Die generierung der 3D Struktur ist auch aufgeräumter geworden und die Kurven um einiges Smoother dadurch. Alles was jetzt noch aufkommen könnte wird sich durch benutzung der Software zeigen.

-->Phase Plug
Hier hat sich einiges getan! Ich habe mittlerweile ein Script geschrieben das in der Lage ist, mir einen Phase Plug zu generieren mit n Kanälen beliebigen Querschnitts und konstantem Verlauf. Sieht momentan so aus:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...2&d=1664629159

Das ganze wir auch schon in Comsol geschrieben. Ich muss also "nurnoch" die Optimierung drumherum schreiben und ein paar Bedingungen abfangen. Das Manipulieren der Verläufe funktioniert so weit schonmal gut. Nur die Aufteilung der Fläche in Contraints zu gießen das sich die geometrie nicht selber zerstört bereitet mir etwas kopfzerbrechen. Das Programm soll die Flächenverhältnisse der Kanäle am Ausgang finden bei denen der geringste Pegelunterschied auftritt. Die Kanäle bleiben dabei alle gleich lang und haben einen konstanten Querschnitt.
Sobald das läuft schau ich mal wie weit ich das auch für "normale" Treibermembranen anwenden kann. Derzeit funktioniert das ganze nur für Schüsseln wie dem 6ND430 oder ähnlichen Treibern. Da muss ich mir noch was überlegen wie man die Sicke vernünftig mit einbindet, da die in der Compressionskammer sonst munter für Resonanzen sorgt.

Das wars erstmal wieder. Jetzt mach ich mir mal Gedanken um ein Projekt wo man das alles einfließen lassen könnte. Ein schönes Wochenende noch =)

Hallo 3ee,

sehr cool, dass Du dranbleibst und hier immer wieder berichtest. Jetzt muss ich das Wochenende mal nutzen und wenigstens Deine letzten 20 Beiträge lesen, damit ich die wichtigen Punkte klar habe.

Das ATH4-Projekt im Nachbarforum verfolge ich natürlich auch.

Bin gespannt, wie Du Dein COMASOL-Skript in einem Projekt umsetzt. Bin auch noch dran - und möchte das dann mit einer CNC-Fräse umsetzen. Wird wegen Umzug aber erheblich dauern....

Grüße,
Christoph

Moin Gaga,

schön das hier noch jemand mitliest :D Ich les hier auch immer wieder von Forne um den Faden nicht zu verlieren:rtfm:

Das ATH4 Projekt schau ich mir auch immer mal wieder an. Allerdings hab ich bei der Art, die Geddes und Mbat an den Tag legen nicht wirklich Bock da was zu schreiben....

Mir schwebt was doppelwaveguidiges vor. Ich hab auch noch die BMS 4590 hier rumstehen. Denen was auf den Leib zu schneidern dürfte sich auch lohnen. Von denen gibt es sogar Querschnittszeichnungen. Man könnte also versuchen, die Simulation gleich mit dem "echten" Treiberinnenleben zu machen. Gefräst wird das dann wahrscheinlich auch. Warst du nicht vor relativ kurzer Zeit erst umgezogen?:denk:

Moin 3ee,

ja, den Ton von Geddes finde ich auch unangenehm - finde es trotzdem spannend, was mabat da macht.

Stimmt, ist gar nicht sooo lange her mit dem letzten Umzug. Nervt auch etwas, vor allen Dingen bis die Werkstatt wieder in Betrieb ist.

Zitat:

---

Ich hab auch noch die BMS 4590 hier rumstehen. Denen was auf den Leib zu schneidern dürfte sich auch lohnen. Von denen gibt es sogar Querschnittszeichnungen. Man könnte also versuchen, die Simulation gleich mit dem "echten" Treiberinnenleben zu machen.

---

Das interessiert mich auch!

Zitat:

---

Gefräst wird das dann wahrscheinlich auch.

---

Wenn Du loslegst, habe ich sicher ein paar Fragen dazu...

Grüße,
Christoph

Guten Abend alle zusammen! Ich hab die Zeit gefunden etwas weiter zu machen, zumindest auf einer Teilbaustelle. Die Berechnung des Phaseplug nimmt weiter gestalt an!


https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...4&d=1671226149

Ich hab es jetzt geschafft, die Geometrie so zu generieren, dass sie sich "nicht selber zerstören kann", irgendwas kommt da aber sicher noch.... Das Script gleicht die Länge der einzelnen Kanäle an und kann die Flächenverhältnisse zueinander verändern, letzteres stellt mich vor die nächste Herrausforderung:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...3&d=1671226149

Zu sehen ist der Schalldruck der drei Kanäle 3 mm vor der Austrittsöffnung (nicht am Ende des Rohres, dass ist der PML und da passiert nicht mehr viel). Im Idealfall sollten sich die drei Kurven überlagern, dass hin zu bekommen soll nun Aufgabe des Optimierers werden. Dafür muss ich aber aus den drei Kurven einen Zahlenwert bekommen, der dem Scipt sagt ob sich das Ergebnis verbessert oder verschlechtert. Da ich kein definiertes Ziel, sondern "nur" die Anforderung "möglichst nahe beieinander" habe, wollte ich mal fragen ob einer von euch eine Idee hat wie man das auf einen Wert schrumpfen könnte.

So weit von mir, für Ideen und Denkanstöße wäre ich dankbar =)

Zitat:

---

Zitat von 3eepoint

...ob einer von euch eine Idee hat wie man das auf einen Wert schrumpfen könnte.

So weit von mir, für Ideen und Denkanstöße wäre ich dankbar =)

---

Erst mal: auch ich lese hier äußerst interessiert mit und finde den Thread und Dein Vorgehen absolut Klasse!

Zur Frage - Schnellschuss und nicht voll ausgegoren, aber ließe sich das nicht über ein Least-Square Ansatz behandeln? Also eine Matrix mit den Aplitudendifferenzen (müsste hier 3x3 sein) und die Laufzeitdifferenz so lange anpassen, bis die absolute Amplitudendifferenz minimal ist? evtl. sequentiell (also paarweise) vorgehen um eine Minimierung aufgrund von Amplitudendifferenzen mit unterschiedlichem Vorzechen zu vermeiden? Ggf. eine Wichtungsmatrix verwenden und die Diagonalelemente der Amplitudendifferenzmatrix abwichten (die sind ohnehin Null).

VG André

Nachtrag: Mir ist vorhin noch eingefallen, dass je nachdem, was Deine Simulation der Schallanregung durch die Membran alles berücksichtigt, unterschiedliche Amplitudenverläufe evtl. sogar systemimmanent sind.
Beispiel zur Verdeutlichung: Wenn ich einen Gitarrenamp mit einem Mikrofon (im Nahfeld) abnehme ändert sich der Klang ja auch je nach Mikrofonposition. Will sagen, auch bei einer realen Membran liegen im Nahfeld unterschiedliche Amplitudenfrequenzgänge über der Membranfläche vor. Wenn Deine Simu das Verhalten der Elementarstrahler entsprechend nachbildet, könnte das eben normal sein?

Ha, er simuliert wieder!

Ich würde mich von der Meinung her auch ansch anschließen und per Least-Square gehen.

(Distanz der Kurven)² an jeweils 10(?) Punkten pro Oktave, und dann alle Werte im gewünschten Übertragungsbereich zusammenzählen.

Danke für die Eingebungen!

@Ansch

Wunderbar, genau nach sowas hab ich gesucht! Least Squares war auch mein Ansatz, die Matrixumsetzung hat nur gefehlt. Ging in Matlab auch super einfach um zu setzen.

Die Membranverformung wird derzeit nicht mit eingerechnet, wäre aber machbar nur dafür brauche ich mehr Daten vom Chassis wie Material, Dicke etc. Laut Keesito sind die unterschiedlichen Verläufe Flächenbedingt wenn die Kammerresonanzen vorher bestimmt wurden und die Kanaleingänge in den entsprechenden Knoten platziert wurden. Ich habe noch die Vermutung, dass die Sicke da unschön mit rein spielt, aber das llässt sich ja evaluieren sobald die Sache läuft.

@DazyDee

Im Back :cool: HAtte mal wieder Zeit und Lust ^^

Jup, so hab ich es jetzt auch umgesetzt.

Jetzt bleibt noch zu gucken ob die Neldar Mead Methode die richtige ist. Ich glaub n Genetischer Optimierer wäre bei der Problemstellung villeicht sinnvoller:denk: Es findet auf jeden Fall eine Verbesserung statt:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...1&d=1671380532
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...2&d=1671380532

Was genau willst du eigentlich wohin optimieren? Oder anders formuliert: ich glaube nicht, dass der Schalldruck am Anfang oder Ende eines PPs der korrekte Parameter ist.

Ziel der Übung, ist eine plane Welle in ein Horn schicken zu können und so den Einsatzbereich zu erweitern. Das ist gegeben, wenn die Laufzeitunterschiede möglichst klein sind und die Pegel in den einzelnen Kanälen möglichst identisch. Ich kann nachher mal gucken ob ich das Paper dazu wiederfinde da ist das besser erklärt als voin mir :o

Ich würde gerne mal versuchen ob ich einen Mitteltontreiber bauen kann der schon ab 200Hz ein Horn laden kann.

Zitat:

---

Zitat von 3eepoint

Das ist gegeben, wenn die Laufzeitunterschiede möglichst klein sind und die Pegel in den einzelnen Kanälen möglichst identisch.

---

Nein.

Zugegeben, es ist nah dran und unter gegebenen Umständen sogar korrekt, aber es unterschlägt fahrlässig die Strömung. Einfache Überlegung: aus einem Kanal strömt es raus, in den anderen rein, Schalldruck in beiden Fällen betragsmäßig gleich.

Außerdem: wenn du den Schallfluss als dreidimensionale Größe betrachtest, dann ergeben sich noch etliche weitere Freiheitsgrade, z. B. eine Krümmung der Wellenfront.

Ok, ergibt Sinn. Wenn ich also die Kanäle vergleichen will, muss ich die Phase mit berücksichtigen um das mit ein zu kalkulieren?

In wie fern meinst du Krümmung der Wellenfront? Es geht ja dadrum, eine möglichst ebene Wellenfront zu bilden. Das eine gewisse Krümmung unvermeidbar ist ist klar, die Kanäle sind ja z.B. auch nur im Mittel gleich lang, es muss ja nur "plan genug" sein. Oder meinst du noch einen anderen Effekt?

Interessanter Aspekt.
Allerdings muss ich zugeben, dass auch ich bisher immer davon ausging eine ebene Wellenfront zu erzeugen. Bzw. eigentlich ja das Produkt aus Schallfluss und ak. Impedanz für gegebene Flächen zu maximieren. Nach meinem naiven Verständnis bedeutet das den Realteil zu maximieren also Phasenunterschiede (Phasenversatz, Blindleistung) zu minimieren?
Dann sollte auch der Fluss über der Fläche identisch sein und sich skalar betrachten lassen?

Aber ich mag die Idee, die Wellenfront ggf. auf bestimmte Abstrahlung zu verformen - habe ich mir noch nie Gedanken drüber gemacht. Gibt es idazu irgendwo was zu lesen (in der Anwendung Abstrahlwinkelkontrolle, Phaseplug) oder muss man sich das mit z.B. AKABAK oder eben die Simus von 3eepoint?

Viele Grüße
André


Edit: hat sich mit 3eepoint überschnitten - aber ähnliche Fragen oder?

Phase kontrollieren ist nur die halbe Miete. Der Bewegungsvektor kann in jede beliebige Richtung zeigen, und auch über die Austrittsfläche veränderlich sein.

Die akustische Impedanz, so gut man mit ihr in vielen Fällen auch rechnen kann, ist bei Wellenformungsprozessen nicht ausreichend, weil sie eine dreidimensionale Ausbreitung auf einen eindimensionalen Parameter abzubilden versucht. Das passt bei ebenen Wellen, aber nicht mehr, wenn die Welle sich krümmt. Deswegen ist ja schon Webster's Horn Equation schon unzureichend, auch wenn es zahlreiche gut Ergebnisse dafür gibt.

Die ebene Wellenfront ist außerdem nur für zwei Hornkonturen die theoretisch optimale. Analytisch nur für Rohre (Querschnitte von Austrittsfläche PP und Rohr identisch) und den Oblate Spheroid Waveguide. Der Fall "Rohr" wird als Impedanzrohr verwendet, den Fall OS nutzt Geddes. In allen anderen Konturen - z. B. exponentiell - ist die ebene Wellenfront nicht optimal bzw. die optimale Wellenfront ist frequenzabhängig*. Es kann sein, dass mit der ebenen Wellenfront im Mittel das beste Ergebnis erzielt wird, aber mir ist dazu keine systematische Untersuchung bekannt (wundert mich eigentlich, vielleicht sollte ich nochmal detaillierter suchen).

Worum es mir geht: zu Zeiten schwacher Rechenleistung musste man mit Vereinfachungen und qualifiziertem Raten zu Rande kommen, und da ist es durchaus sinnvoll, auf eine eben Wellenfront hin zu optimieren. Ich finde das inzwischen obsolet. Es sollte eigentlich kein Problem sein, mit modernen Optimierern entweder
- Membran, Druckkammer, Phaseplug und WG in eins zu optimieren
- Den WG auf das gewünschte Abstrahlverhalten designen, dafür die optimale Wellenfront zu bestimmen, daraus den optimalen PP ableiten usw.

Der Ansatz mit dem Bezier- bzw. NURBS-WG ist aus dieser Grundidee, dass eben keine ebene Wellenfront bei einem Kalottenhochtöner vorliegt, entstanden, allerdings noch ohne automatischen Optimierer. Ausgangspunkt war tatsächlich ein OS-WG, aber das war unbefriedigend. Da war ich dann u.a. bei (Super-)Ellipsen, aber die Bezier-Kurven waren am besten. Ob sie DIE besten sind: keine Ahnung. Ein sehr wichtiger Aspekt daran war, dass ich die im CAD vernünftig zeichnen konnte, ohne dass das Programm sich selber erwürgt hat :D

* Streng genommen gilt das auch für den OS-Waveguide, weil seine Ausdehnung in Längsrichtung aus praktischen Gründen nicht unendlich ist

Ok, also kann ich mir, jetzt mal auf einen klassischen PP, das in etwa so vorstellen:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...2&d=1671643295
Ich hoffe meine Handzeichnung ist ok:D Darstellen soll das einen Horntreiber mit PP an einem Horn. Das alles ohne Größen oder errechnete Kurven, ein reines Prinzipbild. Unter A hab ich eingezeichnet, wie ich mir den Ausgang des PP als Vektorfeld vorstelle, hier aber nur als 2D Vektor. Ich hab mal versucht, verschiedene Fälle mir zu überlegen und die auf die Kanäle verteilt.

Fall 1: Beide Vektoren kommen gerade aus dem Kanal, die Wellenfront hier ist "eben"

Fall 2: Der eine Vektor ist leicht schief. Die Wellenfront ist "gekrümmt"

Fall 3: Beide Vektoren zeigen nach innen. Der Kanal invertiert.

Fall 4: Ein Vektor nach innen, der andere geht nach außen. Hier löscht sich der Schall lokal aus.

Kann ich mir das so vorstellen? Um die Wellenfront eben zu haben(sofern man das denn will) , müssen all diese Vektoren in die Selbe Richtung zeigen und Betragsmäßig identisch sein.

Wie würdest du denn eine Systematische Untersuchung zur Findung der idealen Wellenfront anstellen? Villeicht kann ich das ja simulationstechnisch runter reißen.

Die Wellenfront als Parameter für die Optimierung wäre natürlich auch noch interessant. Alles in einer Simulation wäre natürlich nice, aber ich glaube es wird irgendwann unübersichtlich und Horn und PP zu trennen ist programmiertechnisch die besser vorgehensweise*. Müsste nur zusehen, wie ich diese definieren kann. Nachdem was ich hier grade lerne, müsste ich dafür den Schall als Vektorgröße definieren:denk:

Und danke Jochen das du hier den Erklär Bär machst:D

*und mindert die Möglichkeiten wo sich das Programm selber erwürgt.

Erst mal auch von mir herzlichen Dank an Jochen für die Erklärungen.
Ich bin mir unsicher inwiefern vorgekrümmte Wellenfronten zumindest für Treiber / Horn bzw. WG Kombis schon Usus sind. Ich befürchte eher weniger, damit zumindest Treiber x auch mit Horn y zusammenspielt.

Wenn ich mich recht erinnere war doch einige Seiten vorher gezeigt, wie eine ebene Wellenfront rund gemacht werden kann.
Aber im Prinzip sollte das über die Lauflängen funktionieren. Spannend wäre inwiefern das auch über die Flächen funktioniert. Wenn der Schallfluss (im Endeffekt ja Fläche und Geschwindigkeit, eigentlich wie ein Volumenstrom in der Strömungsmechanik) vektoriell reingeht müsste das genauso funktionieren.

Was nun spannend wäre: kann man die Wellenfront über den Plug geeignet so vorverformen, dass z.B. bei einem rechteckigen WG/Horn die Ecken trotzdem identische Pegel aufweisen wie die Mitte? Wenn man sich für übliche Hörner / WG's die Druckverteilung am Hornmund anschaut sind die Ecken ja i.d.R. etwas unterbelichtet.
Das könnte ggf. für die reine Abstrahlung (Balloon) aber vor allem für die Arraybarkeit interessant sein. Und damit ist die Arraybarkeit von (zusammengesetzten) Punktschallquellen wie von Linienquellen gemeint.

D.h. am Ende interessiert was vorn rauskommt. Wenn es simulatorisch Einfacher ist Wandler und Plug sowie Horn getrennt zu simulieren, sollte das OK sein solange es ein Interface dazwischen gibt. Also in dem Sinne, dass man das Vektorfeld am Plugausgang and den Eingang des Horns/WG übergeben kann.

Viele Grüße
André

Zitat:

---

Zitat von ansch

D.h. am Ende interessiert was vorn rauskommt. Wenn es simulatorisch Einfacher ist Wandler und Plug sowie Horn getrennt zu simulieren, sollte das OK sein solange es ein Interface dazwischen gibt. Also in dem Sinne, dass man das Vektorfeld am Plugausgang and den Eingang des Horns/WG übergeben kann.

Viele Grüße
André

---

Genau die Funktion fehlt mir leider. Was ich machen kann, ist ein Schallfeld aus Moden zusammen zu setzen:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...3&d=1671645994

Wobei ich noch nicht ganz raus hab wie man die benutzt...

Was auch ginge wäre aus einer Kette von Monopolen eine Wellenfront bilden. Da habe ich Amplitude und Phase als Parameter:

https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...4&d=1671646733

Hier mal als Testpunkt mittig in einem Horn. Das könnte ich auch Frequenzabhängig machen nur wie macht man das in nem echten PP?

@Ansch

Ja, eine Umformung wurde hier schoin gezeigt ibzw. hier: https://www.diyaudio.com/community/t...38806/page-441

Sowas in der Art, nur halt etwas gezielter wäre denke ich mal was Jochen gerne sehen würde. Theoretisch ließe sich auch für Horizontal und Vertikal eine leicht andere Kurve definieren. Villeicht ließe sich damit das plane Zwisxchenstück was ich einsetze erledigen auch wenn das dann nur für diesen Plug Typ passen würde.... einen in x und y asymmetrischen Plug würde ich mir sogar zutrauen in Matlab hin zu bekommen :rtfm:

Zitat:

---

Zitat von 3eepoint

Fall 1: Beide Vektoren kommen gerade aus dem Kanal, die Wellenfront hier ist "eben"

Fall 2: Der eine Vektor ist leicht schief. Die Wellenfront ist "gekrümmt"

Fall 3: Beide Vektoren zeigen nach innen. Der Kanal invertiert.

Fall 4: Ein Vektor nach innen, der andere geht nach außen. Hier löscht sich der Schall lokal aus.

---

Im Prinzip ja, aber was meinst Du mit zwei Vektoren? Der Druck ist skalar...
Und es ist nicht nur die Richtung, sondern auch die "Länge" des Vektors (also der Betrag des akustischen Flusses).

Zitat:

---

Wie würdest du denn eine Systematische Untersuchung zur Findung der idealen Wellenfront anstellen? Villeicht kann ich das ja simulationstechnisch runter reißen.

---

Nunja, der Waveguide hat ja irgendwelche Randbedingungen, Tiefe, Austrittsöffnung, Abstrahlwinkel, etc. Den nimmt man und testet dann verschiedene Eingangswellenfronten. Optimierungsziele könnten dann Richtwirkung oder Halsimpedanz sein, auch wenn beide lose zusammenhängen.

Zitat:

---

Schall als Vektorgröße definieren:denk:

---

Ist das nicht sowieso schon?

Zitat:

---

Zitat von JFA

Nunja, der Waveguide hat ja irgendwelche Randbedingungen, Tiefe, Austrittsöffnung, Abstrahlwinkel, etc. Den nimmt man und testet dann verschiedene Eingangswellenfronten. Optimierungsziele könnten dann Richtwirkung oder Halsimpedanz sein, auch wenn beide lose zusammenhängen.

---

Also einen Satz an typischen Waveguide formaten z.B. OS in Größe xy und gucken welche Wellenfront damit noch bessere Ergebnisse liefern könnte?

Zitat:

---

Zitat von JFA

Phase kontrollieren ist nur die halbe Miete. Der Bewegungsvektor kann in jede beliebige Richtung zeigen, und auch über die Austrittsfläche veränderlich sein.

---

Ich glaube ich hab noch nicht ganz verstanden welcher Teil vektoriel und welcher skalar ist:denk:

Bzgl. formen von Wellenfronten zum testen. Denkst du das ich das aus Monopolen Punktquellen zusammensetzen kann?

Zitat:

---

Zitat von 3eepoint

Also einen Satz an typischen Waveguide formaten z.B. OS in Größe xy und gucken welche Wellenfront damit noch bessere Ergebnisse liefern könnte?

---

Genau.

Zitat:

---

Ich glaube ich hab noch nicht ganz verstanden welcher Teil vektoriel und welcher skalar ist:denk:

---

Der Druck ist skalar, der Fluss vektoriell. Analogie: Druck == elektrische Spannung, Fluss == elektrischer Strom

Zitat:

---

Bzgl. formen von Wellenfronten zum testen. Denkst du das ich das aus Monopolen Punktquellen zusammensetzen kann?

---

Könnte gehen. In Akabak kannst du eine VibFile auf eine Fläche mappen, ist im Prinzip das gleiche.