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Nur so als Anreiz, schau doch mal in Keele's CE Horn Publikationen. Dort ist recht gut geschrieben, dass der Übergang zur CD-WG Sektion sanft erfolgen soll.
https://www.xlrtechs.com/dbkeele.com...xp%20Horns.pdf
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Zitat:
Zitat von 3eepoint
...
Was ich sonst mal versuchen kann, ist das Horn im Zeitbereich zu simulieren und eine einzelne Druckwelle durch zu schicken. Dann sollte man etweilige Effekte ja sehen können.
...das fänd' ich mal interessant!
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Zitat:
Zitat von ansch
...das fänd' ich mal interessant!
Ok ich versuchs mal, muss dafür aber das ganze als FEM machen da ich keine Beispiele finde wie man mit BEM in der Time domain in Comsol arbeitet.
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So, hier mein erster Versuch der halbwegs was taugen könnte:
Sorry für den externen Link, das Gif hat 18mb und ich kann es hier leider nicht hochladen.
https://gifyu.com/image/SmiKb
Was zu sehen ist. Das zuletzt diskutierte Horn mit einem 7 kHz Sinus Puls, keine koplette Periode. Druck in Pascal an der Oberfläche des Hornes.
Für mich sind da am Anfang der Vertikalen Kontour keine Reflexionen oder Brechungen zu sehen. Der Übergang ist smooth genug, dass es zu keiner Diffraktion kommt. Ich bin auch nach wie vor der Meinung, das es sich um den Selben Mechanismus wie z.B. bei Schallwänden handelt und da gilt auch: Je abgerundeter der Übergang desto geringer die Diffraktion. Es würde sich also immernoch die Frage stellen: Ab wann ist ein Übergang nicht mehr smooth?
Ich hab in der Zwischenzeit auch mal versucht, den Volumenverlauf nach Flare Rate zu optimieren, da ich den Parameter grundsätzlich für sinnig halte. Ich hab aber leider noch keine gute Zielfunktion gefunden. K=1 wie beim Expo horn wird mit der Geometrie nicht gehen, daher würde ich gerne versuchen, die schon gezeigte Kurve zu glätten aber so richtig will das noch nicht.
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Ich hab mich nochmal ein wenig bemüht um zu gucken wonach wir eigentlich suchen. Ich hab nämlich keine wirklich schöne Darstellung von Kantenbrechungsefekten im Zeitbereich gefunden. Ich hoffe man kann halbwegs was erkennen*:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...7&d=1675706039
Zu sehen ist eine Membran mit 10cm Durchmesser die einen 7 kHz Puls aussendet. Das Gehäuse hat eine Kantenlänge von 20cm. MAn sieht wunderbar wie sich an jeder Ecke eine neue Welle bildet.
Als nächstes ein Horn mit Driffraktionskante:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...1&d=1675707743
Sobald der Impuls die Diffraktionskannte passiert, entstehen wieder neue Wellen die im Horn randalieren.
Zuletzt eine Näherung an mein vorgehen:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...2&d=1675708848
Wir bekommen eine Reflektion, da die Impedanz nicht gut angepasst ist, das ist aber eine Frage der Flarerate und hat mit der Frage nach der Diffraktionskante nichts zu tun. Zur Diffraktion komt es hier nicht.
*Wäre es eigentlich möglich das Upload Limit für .gif Datein auf 5mb oder so zu erhöhen?
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Wow, faszinierend!
Toll finde ich ja den Effekt der Kantenreflexion (erste Abbildung) mit den entstehenden Sekundärquellen mal im zeitlichen Ablauf zu sehen.
Und spannend eben zu sehen wie chaotisch die Ausbreitung sich durch den Diffraktionsknick verändert im Vgl. zur stetigen Verrundung.
Was mir bei der Darstellung nicht ganz klar ist: was ist der 'wedelnde Schwanz' im Fall der Verrundung, im Vergleich zum Diffraktionsknick?
Die Membran selbst ist nicht abgebildet?
Die Anregung ist in allen Fällen identisch, d.h. der höhere Peak der Hörner i.Vgl. zur Membran zeitlich zu Beginn ergibt sich eben durch das Horn?
Echt Klasse!
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Voll cool oder? Geht die Bildergröße so in Ordnung? Ich hab im Netz auch kaum Darstellungen in der Form gefunden und fand das auch total faszinierend!
Zitat:
Zitat von ansch
Was mir bei der Darstellung nicht ganz klar ist: was ist der 'wedelnde Schwanz' im Fall der Verrundung, im Vergleich zum Diffraktionsknick?
Da bin ich mir nicht so ganz sicher, ob das nicht eine Reflektion ist, die da vor und zurück pendelt. Villeicht kann Jochen dazu was sagen.
Zitat:
Zitat von ansch
Die Membran selbst ist nicht abgebildet?
Nope, ist einfach eine flache Scheibe.
Zitat:
Zitat von ansch
Die Anregung ist in allen Fällen identisch, d.h. der höhere Peak der Hörner i.Vgl. zur Membran zeitlich zu Beginn ergibt sich eben durch das Horn?
Ja, die Anregung ist in allen Fällen identisch und die Peakhöhe kommt durch das Horn, da der Bereich zur Ausbreitung deutlich eingeschränkt ist.
Zitat:
Zitat von ansch
Echt Klasse!
Danke:o Wenn Fusion mitspielt kommt die Tage noch ne anschaulichere 3D Visualisierung vom großen Horn. Ich muss die Meshelemente dichter bekommen aber das packt mein Rechner mit der Modellgröße nicht...
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Es geht weiter =D
Ich hab rausgefunden warum die Optimierung der Flarerate nicht funktioniert hat, ich war dumm :C Ich hatte zur Berechnung des Fehlerwertes abs(sum(err_curve)) geschrieben, richtig wäre gewesen sum(abs(err_curve))... dann kommt dabei auch was raus!
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...6&d=1676316672
Ne Gerade ist es immer noch nicht, aber sie ist ohne all zu große Sprünge. Das die Änderung am Ende raus ist, gefällt mir noch nciht sooo ganz aber das könnte man auch raus gewichten. Definitiv ein Punkt zum experimentieren. Das daraus resultierende Horn in Fusion 360*:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...7&d=1676316672
Es ist noch ein wenig "faltig". Das konnt durch die nicht ganz fluchtenden Ecken und die dadurch entstehenden Verwerfungen. Auch die Stauchung der einzelnen Profile lässt noch etwas zu wünschen übrig, dass ist aber eine Frage der richtigen gewichtung und muss etwas angepasst werden. Ich bin da zuversichtlich.
* Ich hasse dieses Programm mitlerweile in einem unnormalem Ausmaß!
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Danke für eure Dokumentation.
Ich hätte da mal ne Frage: rein für die Simulation eines (Multi-Source) Waveguides, für jemanden der sich mit der (einfachen?) Simulation von Lautsprechern prinzipiell ganz okay tut (bisher WinISD, Hornresp, VituixCAD, Boxsim, bisschen Axidriver), aber bedingte CAD- als auch Mathe-Kenntnisse hat und sich darin langfristig reinquälen müsste, was wäre zu bevorzugen - Abakak oder Comsol?
Soweit bisher meine Recherche ist Abakak eher auf dediziert auf diese Zwecke zugeschnitten - Comsol kann dann eher so ziemlich alles was mit Physik zu tun hat, ist aber entsprechend komplexer. Wenn dem nicht so ist, bitte mitzuteilen. Wichtig wäre mir insb. auch einen etwaigen Effekt der Schallführung durch adiabatischen Kompression, bzw. nichtlineare Verzerrungen der Kombination Lautsprecher & Waveguide generell darzustellen, wenn das nicht zufällig ein vielfacher Mehraufwand wäre (falls ja, probier ich lieber mit trial & error, Prototypen und messen herum).
Aktuell tendiere ich noch immer zu Design auf Auftrag, aus dem Forum oder gewerblich / extern - aber da ich inzwischen wohl Zugriff auf beide der genannten Softwares (im Falle von Comsol auch mit den entsprechenden Modulen) bekommen könnte, bin ich für alles offen.
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Moin stoneeh,
ich für meine Teil finde Comsol einfacher da es "klickie buntie" ist, ich hab aber Akabak auch noch nicht benutzt, habe also den direkten Vergleich nicht. Comsol an sich ist in meinem Verständnis ein DGL Solver mit einem Benutzerinterface. Wie die DGL aussehen, ist dem Programm relativ egal.
Wenn du dir die Verzerrungen durch Kompression anschauen willst, kommst du um Comsol aber eh nicht rum da mir nicht bekannt wäre, dasss Akabak das könnte. Was genau möchtest du denn machen? Verzerrungen eines Hornes sind "easy" machbar. Gibt es sogar ein Beispielmodell von Comsol für.
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Zitat:
Zitat von 3eepoint
Es geht weiter =D
Ich hab rausgefunden warum die Optimierung der Flarerate nicht funktioniert hat, ich war dumm :C Ich hatte zur Berechnung des Fehlerwertes abs(sum(err_curve)) geschrieben, richtig wäre gewesen sum(abs(err_curve))... dann kommt dabei auch was raus!
Das ist tatsächlich immer wieder faszinierend: Kaum macht man es richtig, schon funktioniert es - Kenn ich...:D
Bzgl. neuerer Beiträge unten: Wenn man es hardcore, from Scratch mag, möchte bietet sich MATLAB an: man kümmert sich um die verscriptung seines mathematischen Problems ohne sich ausführlich mit SW-Engineering auseinandersetzen zu müssen. Der Lerneffekt ist immens.
Bzgl. Nichtlineare Verzerrungen von Hörnern wäre mein Tip:
- Schritt 1: analytische Berechnung K2 ist seit den 50ern, Olson (?) bekannt
- Schritt 2: Berechnung entspr. Makarski, sinngemäß PWT-Messungen eines Treibers über das Horn zu transformieren. Ich weiß gerade nicht wie das Paper hieß aber man findet es online.
VG André
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Witzig - kurz nachdem ich meine Fragestellung hier abgeschickt hatte war ich über diesen Beitrag gestolpert, der sie eigtl. super beantwortet -> Anyone using Boundary Element (BEM) sims for waveguides and reflectors? | diyAudio. Somit danke für beide Erörterungen - sowohl die damalige, als auch der jetzige.
Mag sein, dass ich viel zu hoch gezielt habe. Ein bisschen weiter recherchiert tritt signifikante Erhöhung der Wellensteilheit bei der "Last", die in meinem Fall auf den Hornhals kommt, wohl gar nicht auf. Bzw. ist der Hornhals nicht etwa so klein/eng wie zB bei Kompressionstreiber, wo auch eine "Ankopplung" an die Umgebungsluft erzielt werden will. Und selbst letztere spielen, aus der Erfahrung, bei den SPL, die ich pro Quelle entsprechender Größe (1") maximal abfordern würde, ca. 110 dB 1m 4pi, gerade noch sauber genug - K2 im niedrigen einstelligen %-Bereich.
Aber, gut zu wissen, dass die Simulation / Berechnung grundsätzlich kein Problem wäre.
Aktuell hab ich bereits jemanden für das Design gefunden. Simulation soll via Abakak erfolgen. Ich versuche mich während seiner Arbeit mit zu bilden, u.a. mithilfe Threads wie dieser und der darin verlinkten Quellen.
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Gern geschehen =D Ich bin gespannt auf deine Ergebnisse!
Btw. so sieht das Horn derzeit mit stetiger Flarerate aus:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...6&d=1677520108
Die Ausbuchtungen lassen sich leider echt nicht vermeiden, es sei denn ich geb eine Flarerate vor, die den Absatz kompensiert. Etwas auf Basis von Bezierkurven villeicht :denk:
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Ich lese hier staunend mit.
Ein höchst interessantes Thema, zu dem mir die mathematischen Grundlagen fehlen.
Wenn ich die leicht angeknüllte Einkaufstüte;):D so ansehe, kann sich mein Hausverstand nicht damit anfreunden, dass die gezeigten Unstetigkeiten irgendwelche positive Auswirkungen haben können / sollen. :confused:
Kommen die daher, dass das Horn von rund nach eckig geht? Wären die bei einem runden Horn nicht vorhanden? Oder bei einem Horn mit ebenfalls eckigem Treiber?
Fragen über Fragen....
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Zitat:
Zitat von kboe
Ich lese hier staunend mit.
Ein höchst interessantes Thema, zu dem mir die mathematischen Grundlagen fehlen.
Wenn ich die leicht angeknüllte Einkaufstüte;):D so ansehe, kann sich mein Hausverstand nicht damit anfreunden, dass die gezeigten Unstetigkeiten irgendwelche positive Auswirkungen haben können / sollen. :confused:
Kommen die daher, dass das Horn von rund nach eckig geht? Wären die bei einem runden Horn nicht vorhanden? Oder bei einem Horn mit ebenfalls eckigem Treiber?
Fragen über Fragen....
Der Mülltüteneffekt setzt sich etwa so zusammen::
-->Volume Gradient Methode
Die Impedanz des Hornes ist davon abhängig, wie sich das Volumen über die Länge ändert. Der Querschnitt über die Länge muss dafür nciht zwingend quadratisch oder rund sein. Das mache ich mir zu nutze und gestalte Abstrahlung und Impedanz relativ unabhängig voneinander indem ich den Raum in der diagonalen anpasse.
-->Versetzte Profile
Je größer der Abstrahlwiunkel desto flacher das Profil, so zumindest geht das aus einigen Simulationen hervor. Deswegen müssen die zwei profile mit einem Versatz verbunden werden da sich die Tiefe unterscheidet.
Das Problem ist nun der Übergang zwischen dem Versatz und dem kürzeren Profil. Bis dahin steigt das benötigte Volumen langsam an und das Profil wird in der Diagonale ausgebeult. Jetzt beginnt das kürzere Profil ebenfalls das Volumen zu steigern und die Diagonale hat nicht mehr viel zu tun, da das Volumen jetzt durch das andere Profil steigt, es kommt zur Eindellung nach innen. Dieser Übergang sieht nicht so gut aus, weil die Ausbuchtung eher spitz in die Diagonale geht und das Eindellen eher flach (quasi wie eine angefaste Kante). Das lässt sich nicht sooo schön verbinden und wirft deswegen Falten.
Außerdem ist der Spline, welcher die Profile bildet sehr... nennen wir mal wobbelig... das ist auch nicht hilfreich wenn es eine glatte Oberfläche und keine Einkaufstüte werden soll =D
Ich bin jetzt am überlegen, ob ich den Verlauf des Volumens über die Länge nicht noch wieter manipulieren kann, um die Geometrie gefälliger gestalten zu können. Ich meine irgendwo mal gelesen zu haben, dass man die Flarerate eines Horns über die Länge unterschiedlich gestalten kann, solange sie im Mittel gleich bleibt. Sprich erst deutlich langsamer öffnen und dann schneller aber die mittlere Flarerate bleibt gleich. Komm aber nicht mehr drauf wo ich das her habe -.-
Auch eine andere Art die Punkte der Profile zu verbinden oder einfach mehr Stützpunkte könnten Abhilfe schaffen. Das die Methode an sich funktioniert habe ich in früheren Posts ja schon gezeigt, bei zu extremen Abweichungen ist dann aber auch irgendwann schluss mit anpassen :rtfm:
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Ich hoffe, du hast meinen Post nicht als Kritik verstanden! Schon gar nicht als destruktive!
Ich staune einfach weiter. :built:
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Zitat:
Zitat von kboe
Ich hoffe, du hast meinen Post nicht als Kritik verstanden! Schon gar nicht als destruktive!
Ich staune einfach weiter. :built:
Hab ich nicht, alles gut! Kam ich pampig rüber? Stell gerne weiter Fragen =)
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Zitat:
Zitat von 3eepoint
Ich hab mich nochmal ein wenig bemüht um zu gucken wonach wir eigentlich suchen. Ich hab nämlich keine wirklich schöne Darstellung von Kantenbrechungsefekten im Zeitbereich gefunden. Ich hoffe man kann halbwegs was erkennen*:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...7&d=1675706039
Zu sehen ist eine Membran mit 10cm Durchmesser die einen 7 kHz Puls aussendet. Das Gehäuse hat eine Kantenlänge von 20cm. MAn sieht wunderbar wie sich an jeder Ecke eine neue Welle bildet.
Als nächstes ein Horn mit Driffraktionskante:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...1&d=1675707743
Sobald der Impuls die Diffraktionskannte passiert, entstehen wieder neue Wellen die im Horn randalieren.
Zuletzt eine Näherung an mein vorgehen:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...2&d=1675708848
Wir bekommen eine Reflektion, da die Impedanz nicht gut angepasst ist, das ist aber eine Frage der Flarerate und hat mit der Frage nach der Diffraktionskante nichts zu tun. Zur Diffraktion komt es hier nicht.
*Wäre es eigentlich möglich das Upload Limit für .gif Datein auf 5mb oder so zu erhöhen?
MEGA was ihr hier mittlerweile so auf die beine stellt :eek:
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Dankesehr =)
Hab jetzt mal meine Optimierung mit der auf der Flarerate basierten verglichen
Alte Methode:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...6&d=1678048378
Flare Rate optimiert:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...5&d=1678048378
Die Flarerate gewinnt und ist dabei auch wesentlich rechenfreundlicher. Gefällt mir gut! Ich versuche jetzt mal, ob ich die Rate manipulieren kann um eine geschmeidige Geometrie mit guter Anpassung zu bekommen.
Das mülltütige kommt übrigens ein wenig durch das rendern in Fusion, in Inventor sieht die Sache schon anders aus:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...4&d=1678048378
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Moin miteinander!
Ich hab endlich malwieder etwas Zeit und Motivation gefunden um hier weiter zu machen. Auch Inspiration duch das Buch von Kolbrek und Dunker "Designing High Quality Horn Loudspeaker Systems" und einigen Themen sowohl hier, als auch im diy Audio Forum.
Ich möchte einen anderen Ansatz als bisher verfolgen. Bis jetzt habe ich ja versucht, für eine ebene wellenfront eine passende Waveguidestruktur zu optimieren. Wie wir aber mittlerweile wissen, reicht einer Spherischen Wellenfront mit entsprechendem Winkel ein konisches Horn, um das gewünschte CD Verhalten zu erzeugen. Das Problem ist die Anpassung am Hornmund und das wir die benötigte Wellenfront in dieser Form nicht haben. Nachdem mbat im DIY Audio forum aber in der Simulation gezeigt hat, dass eine formung von planar zu spherisch möglich ist und hervorragende Ergebnisse liefern kann, möchte ich diesen Ansatz weiter verfolgen. Die Idee sieht so aus:
-->Wellenformer von planar auf spherisch
Es soll eine Wellenfront geformt werden, die in der Horizontalen und Vertikalen die benötigten Abstrahlwinkel aufweist, also z.B. 90x60°. Dies geschieht über Verzögerung. Sprich die äußeren Anteile der Wellenfront werden gegenüber der inneren über gleich lange Kanäle aber unterschiedliche Endpunkte verzögert und erhalten so die benötigte Krümmung, eigentlich ist das ein umgedrehter Phase Plug und ich werd viel von der Software die ich dafür schonmal geschrieben hatte recykeln. Die Struktur soll in Matlab generiert werden. Ich hab mal einen ersten Versuch gewagt und die spherischen Austritte generiert:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...6&d=1694621604
Ich hoffe man kann halbwegs was erkennen. Die beiden Ausschnitte haben unterschiedliche Radii um die Abschnitte gleich tief zu halten. Vom Treiber aus sollen dann konzentrisch um eine Mittelachse Kanäle zu den einzelnen abschnitten am Ende des Formers führen(Ich peile so 3-4 Kanäle an um die Dimensionen handel/fertigbar zu halten) das ganze kann man sich wie eine Zwiebel vorstellen. Jede Schicht ist ein Kanal. Jeder Kanal wird, von innen nach außen, weiter ausgebeult, um den Laufzeitunterschied zu korrigieren. So sollte eine Welle die planar in den Former reinkommt zeitgleich auf der Oberfläche des Endes austreten und dadurch die Form derer annehmen, was unsere Kugelabschnitte sind. Ich hoffe das ist auch nur im ansatz verständlich erklärt.... wahrscheinlich nicht.... :(
Hier sind aber noch Fragen offen. Durch die unterschiedlichen Radii ergeben sich andere Öffnungsflächen in Horizontal und Vertikal. Ich denke ich kann es so beschreiben, dass die Flächenänderung der Kanäle des Formers über Distanz gleich bleibt aber ich befürchte, das sich unterschiedliche Impedanzen und dadurch Reflektionen ergeben. Hier müsste ich nochmal sehr tief in mich gehen, oder es hat jemand ne Idee, @JFA ich schiele da in deine Richtung =D
-->Konisches Horn mit Abschluss
Anstatt der bisherigen Optimierung wird das Horn von einem konischen Segment mit einem Abschluss an die Umgebung gebildet. Für letztere stehen die entsprechenden Gleichungen in dem Buch, ich suche die nachher nochmal raus. Das sollte massiv Zeit sparen.
Einfach wird das nicht.... Ich bin mir auch bewusst, dass hier viel davon abhängt wie gut die eintretende Welle aus dem Treiber ist. Auch verliert man einige der Freiheitsgrade, die der vorherige Ansatz bot. Durch den Tiefenversatz ist man etwas freier in der Wahl der Mundverhältnisse. Ansonsten mach ich mir noch Gedanken, ob ich die Sache aus dem Vorherigen Post nicht noch entknittert bekomme, dass muss doch gehen verdammt >:C
Soweit von mir. mal gucken ob ich das hinbekomme. Ich freu mich über alles an Anregungen!
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Ich kann thematisch (noch) nichts beitragen, freue mich aber sehr, dass es hier weitergeht :prost:
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Bist du dir sicher, dass eine sphärische Wellenfront automatisch CD-Verhalten erzeugt? Ich glaube nämlich nicht, bin mir aber nicht sicher. Steht das in dem Buch?
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Zitat:
Zitat von JFA
Bist du dir sicher, dass eine sphärische Wellenfront automatisch CD-Verhalten erzeugt? Ich glaube nämlich nicht, bin mir aber nicht sicher. Steht das in dem Buch?
Steht so in dem Buch bzw. ist ein Zitat in dem Buch, Seite 573. :"A sphere vibriting radially radiates sound uniformly outward in all directions. A portion of a spherical surface, large compared to the wavelength and vibrating radially, emits uniform sound radiation over a solid angle angle subtended by the surfaceat the center of curvature" Olsen Elements of acoustical engineering 2nd ed.
Weiter steht dort dann die problematik mit den unterschiedlichen sich ergebenen Tiefen bei unterschiedlichen Winkeln und die Anpassung.
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Danke. Den Olson habe ich gerade gefunden, leider wird es da nicht weiter begründet. Der Schlüssel könnte die Formulierung "large compared to the wavelength" sein
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Sonst könnte ich versuchen in Comsol vorab ne simulation auf zu setzen. Radial pulsierende quelle mit konischem Horn und perfekter Terminierung am Mund?
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Vielleicht erstmal ohne Horn? Denn das ist ja das, was Olson da beschreibt.
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Also nur eine pulsierenden sphärenausschnit. Ok, setzt ich mich mal dran =)
Bzw. den dan in unendlicher schallwand oder wie wäre am sinnvollsten?
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Ja, unendliche Schallwand. Wo ich mir auch nicht sicher bin: macht es einen Unterschied, ob es eine vibrierende Oberfläche oder eine frei "hängende" Wellenfront ist
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Ein wenig geforscht, und jetzt bin ich mir ziemlich sicher, dass das nicht CD-Verhalten ist bzw. erst bei sehr hohen Frequenzen dazu übergeht (also "large compared to the wavelength"). Das ist ziemlich fises Mathematik mit Hankel-Transformationen und so, da bin ich zu lange raus um das selber nachzurechnen :cool:.
Da ist es besser, auf bestehende Arbeitung zurückzugreifen, und da fiel mir der Don B Keele mit seinen CBTs ein: http://www.xlrtechs.com/dbkeele.com/CBT.php
Die Grundlagen sind in diesen Paper drin: http://www.xlrtechs.com/dbkeele.com/...0-%201983).zip
Ist ein Zip-Archiv, das erste Paper reicht schon (um es zu verstehen und die Ohren qualmen zu lassen).
In kurz: spherical cap mit Legendreverteilung der Geschwindigkeiten führt zu konstanter Richtwirkung ohne Nebenkeulen.
Man kommt auch auf anderem Wege zu der Erkenntnis, dass ein Kugelsegment nicht funktioniert. In der Optik und Akustik kann das Verhalten im Fernfeld durch eine Fouriertransformation der Geschwindigkeits-/Intensitätsverteilung beschrieben werden. Das sind allerdings 2- bzw. 3-dimensionale Transformationen, nicht mehr sehr trivial.
Man kann sich aber Analogien zaubern: ein Kugelsegment, was gleichförmig radial schwingt, ist analog zu einer Rechteckfunktion im eindimensionalen Fall. Die Fouriertransformierte einer Rechteckfunktion ist die sinc-Funktion, und die hat Nebenkeulen und definition keine konstante Richtwirkung.
Aber schauen wir doch mal, was deine Simuation so bringt
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Also, versuch nummero Uno. Sphere mit 30/45° Winkel gegenüber einer unendlichen Schallwand und 2 m Durchmesser. Messung in 10m Abstand und linear skaliert auf der x Achse:
-->Aufbau
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...7&d=1694950418
-->30°
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...5&d=1694950418
-->45°
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...6&d=1694950418
nächster Versuch mit Konischen 45° Horn, kopplung direkt in den PML, Abmessungen wesentlich kleiner:
-->Aufbau
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...4&d=1694950418
-->Ergebnis
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...3&d=1694950418
Das sieht für mich auf den ersten Blick so aus also würde sich deine Theorie bestätigen. Large compared to Frequency ist ein Muss. Ich werd mir das Kapitel nochmal genauer durchlesen. So ganz stimmen meine Simulationen mit den gezeigten ergebnissen noch nicht überein finde ich.
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Schön, wenn die Theorie bestätigt wird :D
2m Durchmesser ist natürlich ein Brett, der Konus hat 1,20 m, wenn ich das richtig peile? Wenn der schon ab 600 Hz mehr oder weniger CD macht - ab da sieht das doch gut aus, die Nebenkeulen würde ich erstmal ignorieren - dann sollten doch 60 cm für knapp 1200 Hz gut sein.
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Yay^^
Ich hatte auch noch einen Versuch mit Roundover am Hornmund gemacht. Das reduziert die Nebenkulen deutlich. Das wäre ein Punkt, wo man villeicht noch eine Optimierung ansetzen könnte, aber das ist was für später.
Wir können also festhalten, dass ein Waveformer von planar zu spärisch das gewünschte Ergebnis bringen kann. Stellt sich jetzt nur noch die Frage, wie man das am besten implementiert. Ich hab da schon 1-2 Ideen. Werde nachher mal den Bleistift zur Hand nehmen und versuchen die zu skizzieren.
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Planar auf (fast) konisch geht mit einer OS-Kontur :cool:
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@JFA
Hast nicht du in einem anderen Thread geschrieben, dass planar
nicht stattfindet und schon deswegen ein WG nie optimal funktionieren kann?
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Ja, aber das war eher im Sinne von "es gibt keine echten planaren Quellen". Es gibt aber Quellen, die einigermaßen nah dran sind und dann vergleichsweise - darum ging es in dem Thread - HOMs erzeugen.
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Habe ich gerade einen Knick im Gehirn? Wo seht ihr da CD ab 600 Hz? Auf der x-Achse ist doch 10^4 Hz aufgetragen, nicht 10^3 Hz?
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Aargh, nee, der mit dem Knick im Auge bin wohl eher ich :rolleyes:
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Zitat:
Zitat von JFA
Planar auf (fast) konisch geht mit einer OS-Kontur :cool:
Har, ich bin von der Idee langsam auch nicht mehr soooo begeistert. Ich glaub es ist sinnvoller, die Iterationszeit zu verkürzen und die Geometrie zu überarbeiten, dass es weniger knitterig wird. Außerdem sollte ich mir ein Beispiel am Nachbarforum nehmen.
1-->Hornbeginn am phase Plug Ausgang
im diyaudio forum sind sie dazu übergegangen, das Horn direkt am ausgang des phase Plugs und nicht erst and er konischen Endsektion beginnen zu lassen. Treiberöffnungswinkel und durchmesser werden damit weniger kritisch. Auch wenn die Modifikation im ersten Moment abschreckt find ich den Ansatz gut.
2-->Entknittern
Die "Falten" in meinen bisherigen Geometrien kamen durch die Volumengradient Methode und den Übergang der zwei Hornprofile. Ich hatte auch halbwegs zeigen können, dass smooth hier das hauptanliegen ist. Ich würde also mal versuchen, den Volumenverlauf bis zum Anfang des 2. profils vor zu bestimmen (einfach linear sich ändern zu lassen) und die Optimierung dann auf dem Restabschnitt des 2. Profils zu versuchen.
3-->Adapterstück
fällt auch ein wenig unter den vorherigen Punkt. Zwischen horn und treiber könnte man ein Stück Rohr setzen, welches einerseits eine weitere Stellschraube für die Impedanz bzw. die untere Grenzfrequenz der Ladung des Horns darstellt, zum anderen meint Geddes, dass HOM expotenziell über Distanz zerfallen. Wenn die Wellenfront also nicht ganz planar ist, könnte ein kurzes Rohrstück die höheren Moden abklingen lassen bevor sie das Horn erreichen und so dem "Ideal" einer ebenen Wellenfront näher kommen.
Ich werde übers Wochenende erstmal Datensätze erstellen um Punkt 2 abklappern zu können. 1 ergibt sich dann von selber und dann ist 3 der nächste machbare Schritt.
Ich hab mich auch endlich von Fusion verabschieden können! Stellt sich raus, dass das CAD Modul von COMSOL doch zu was gut ist.....:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...1&d=1695406418
Das waren noch ein paar alte datensätze die ich rumliegen hatte.
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Hi 3ee,
vermutlich hast Du die Diskussion drüben im Forum eh mitverfolgt.
Zitat:
1-->Hornbeginn am phase Plug Ausgang
im diyaudio forum sind sie dazu übergegangen, das Horn direkt am ausgang des phase Plugs und nicht erst and er konischen Endsektion beginnen zu lassen. Treiberöffnungswinkel und durchmesser werden damit weniger kritisch. Auch wenn die Modifikation im ersten Moment abschreckt find ich den Ansatz gut.
Nur der Vollständigkeit halber: Da wurde auch vorgeschlagen, die Treiber - sofern die Daten nicht vorliegen - hinsichtlich Kontur, Öffnungswinkel und Länge auszumessen (siehe hier):
Zitat:
Driver: JBL 2450J
diameter at phase plug exit = 3.8 cm, therefore S1 = 11.3 cm2;
diameter at internal throat exit = 4.9 cm, therefore S2 = 18.9 cm2
internal throat length L = 6.3 cm
...daraus die cut-off Frequenz und flare rate m des Treiber-Halses zu berechnen:
Zitat:
Equivalent exponential cut-off frequency of internal throat: Fc = 343/(4*Pi*0.063)*ln(18.9/11.3) = 220 Hz
Equivalent exponential flare rate of internal throat: m = 4*Pi*221/343 = 8.1
A purely exponential horn with a throat area of 18.9 cm2 and the same Fc = 220Hz (i.e., m(constant) = 8.1) would thus be a perfect match.
A Hypex horn with a throat area of 18.9 cm2 and Fc = 320Hz and T = 0.7 would also be a perfect match, since its flare rate m (no longer constant, but varying with distance from throat) happens to start at 8.1 and then grow monotonically from there.
This is less straightforward/intuitive, but it can be verified by calculating m(x) numerically and iteratively (starting at x = 0 and using tiny increments of x, e.g., dx = 0.05 cm), from its very definition: m(x) = 1/S(x) * dS(x)/dx
...und anhand des Öffnungswinkels des Treibers, cut-off Frequenz und flare-rate ein passendes exponentiales oder hyperbolisches Horn dazu zu berechnen. Mit dem Ziel, keinen Missmatch zwischen Horn unf Treiber zu haben.
Da gibt's auch ein entsprechendes Spread-Sheet zur Berechnung, sieh hier.
Wie perfekt der Treiber / Phaseplug eine ebene Wellenform hinkiegt ist davon natürlich unberührt.
Das...
Zitat:
3-->Adapterstück
fällt auch ein wenig unter den vorherigen Punkt. Zwischen horn und treiber könnte man ein Stück Rohr setzen, welches einerseits eine weitere Stellschraube für die Impedanz bzw. die untere Grenzfrequenz der Ladung des Horns darstellt, zum anderen meint Geddes, dass HOM expotenziell über Distanz zerfallen. Wenn die Wellenfront also nicht ganz planar ist, könnte ein kurzes Rohrstück die höheren Moden abklingen lassen bevor sie das Horn erreichen und so dem "Ideal" einer ebenen Wellenfront näher kommen.
..finde ich auch spannend, da ich zur Zeit an einem Mitteltonhorn bastle und ebenfalls versuche, die untere Grenzfrequenz/Impedanz durch ein kurzes 'Rohr-Stück' etwas zu erniedrigen. Klar gibt es Rohr-Resonanzen, ich versuche die halt möglichst gering (störend) zu halten. Brauche aber noch etwas Zeit, bevor ich was sinnvolles dazu sagen kann.
Viel Erfolg bei den nächsten Schritten - von mir demnächst auch wieder mehr hier im Thread.
Grüße,
Christoph
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Ich hatte es tatsache nicht mehr so ganz auf dem Schrim, den Inhalt des sheets sollte ich aber problemlos integrieren können. Wäre was, wenn man dann reale Treiber davor setzt. danke fürs hier posten!
Mit der richtigen Anpassung sollten sich Resonanzen in Grenzen halten lassen. ich bin aber gespannt was du so geplant hast! Ich will endlich den 4590 mal an ein Horn bringen. Der lächelt mich so an....
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