Schallwand und Abstrahlung im Hochton / oberen Mittelton

Zitat:

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Was mich interessieren würde: Wie stark wirkt sich eine abflachung der Fasen aus? Also alles identisch, nur flache Fasen statt runden?

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In Post#37 wurde der Fall Fasen mit 230mm Breite behandelt, also nun im Vergleich dazu das Gehäuse mit 280mm Breite plus Fasen und zum Schluss noch der Vergleich mit dem breiten, verrundeten Gehäuse:
Anhang 49237 Anhang 49233 Anhang 49241


Das normierte horz. Sonogramm und Frequenzgänge im Vergleich:
Anhang 49238 Anhang 49234 Anhang 49242
Anhang 49239 Anhang 49235 Anhang 49243


Die "early reflections" als Annäherung für die Raumkurve in einem "typischen" Hörraum bei linearem FG-Verlauf auf Achse. Ebenfalls im Vergleich:
Anhang 49240 Anhang 49236 Anhang 49244
Als Raumkurve wird, überraschenderweise, für das breite Gehäuse mit Fase (Mitte) der gleichmäßigste Verlauf vorhergesagt - um 3kHz ist die Schallenergie leicht angehoben, sollte man aber auf Achse problemlos korrigieren können.
Die Kantendiffraktionseffekte, welche auf Achse die Senke verursachen, liegen beim breiten Gehäuse etwas tiefer, können also die "Präsenzbetonung" um 3kHz wahrscheinlich nicht ausgleichen:
Anhang 49246

Zitat:

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Und was passiert, wenn das Gehäuse nach unten erweitert wird?

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Hab die Simulation dazu gerade angeworfen. Das wird aber noch etwas dauern, da bei 200mm höherem Gehäuse deutlich mehr Elemente berechnet werden müssen.
Anhang 49245

Gruß Armin

Off-topic:
Verrundungen umsetzen stellt mich immer wieder vor Herausforderungen. Bei meinen aktuellen Projekten nutze ich entsprechend gesägte Kanalrohre.
Habe mir aber vorgenommen beim nächsten mal einen Weg wie hier im Video ab 05:50 zu versuchen um eine Rundung aus Vollholz herzustellen:
https://www.youtube.com/watch?v=kDbA9N80ioI

Gruß Armin

Zitat:

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Zitat von ctrl

Off-topic:
Verrundungen umsetzen stellt mich immer wieder vor Herausforderungen. Bei meinen aktuellen Projekten nutze ich entsprechend gesägte Kanalrohre.
Habe mir aber vorgenommen beim nächsten mal einen Weg wie hier im Video ab 05:50 zu versuchen um eine Rundung aus Vollholz herzustellen:
https://www.youtube.com/watch?v=kDbA9N80ioI

Gruß Armin

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Kann man so machen. Ich nehme dafür nen Bandschleifer und mache mir Radiusschablonen. Schleifen, kontrollieren, immer im Wechsel. So kommt man sehr zügig zu recht genauen Verrrundungen.

Gruß, Onno

Danke dir, hab ich übersehen :)

So im direkten Vergleich ist ja "rund" um einiges besser. Hätte ich eine CNC Fräse, würde ich dir einen Prototypen zur Verfügung stellen, aber...leider hab ich keine :D

Das in dem Video ist auf jeden Fall eine coole Technik, bin mal gespannt wie es weiter geht :)

Freunde des stetigen Abstrahlverhaltens.....ich bin da komplett bei euch. Manchmal werde ich ja hier auch als der Exorzist für das Abstrahlverhalten gehalten...alllerdings kommt es nicht auf den letzten Radius der Kiste an...die nächste Kante des Schranks kommt früher als man denkt ;)
Wie heisst es so so schön:

Zitat:

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Strive for excellence, not perfection

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Hochgeschätzte Freunde der fortgeschrittenen Schreinerei,

meine Bewunderung ist Euch gewiß und wenn ich diesen Arbeitsaufwand und die geforderte Geschicklichkeit auf mich "abbilde" bin ich verloren - "basta" mit grosszügigen Kantenverrundungen an meinen Boxen - niente - nada...

Aber mir kam eine andere Idee: Wenn man Hörner und Wave-Guides 3D-drucken kann, müsste das doch auch für Schallwandverundungen gehen. Hat das mal jemand probiert?

Falls das hier zu weit off-topic führt, mache ich gerne ein eigenes Thema dafür auf.

Noch die Betrachtung "Was passiert wenn die Gehäusehöhe geändert wird?".

Ausgangspunkt sind die etwas breiteren Gehäuse mit 280mm aus Post#41 (finde diese sind den extrem schmalen Gehäusen akustisch Überlegen) einmal mit der breiten Fase mit 35° und der Verrundung mit oberem Radius von 80mm. Die Höhe der Gehäuse wird von 350mm auf 550mm erhöht.
Anhang 49283 Anhang 49281 Anhang 49284 Anhang 49282


Die Reihenfolge der Diagramme ist immer wie in den Skizzen.
Das normierte horz. Sonogramm und Frequenzgänge im Vergleich:
Anhang 49291 Anhang 49285 Anhang 49296 Anhang 49288
Anhang 49292 Anhang 49286 Anhang 49295 Anhang 49289

Die "early reflections" als Annäherung für die Raumkurve in einem "typischen" Hörraum bei linearem FG-Verlauf auf Achse. Ebenfalls im Vergleich:
Anhang 49293 Anhang 49287 Anhang 49294 Anhang 49290

So, denke mal das sollte genügen um zu entscheiden wie der Seas DXT mit einem 8-Zoll Tieftöner vereint werden kann.



Wichtig: Bitte im Hinterkopf behalten, dass die Trennung zwar formal ein Filter mit LR4@2.3kHz ist, dies akustisch aber deutlich anders aussieht. So entsprechen die Beispiele mehr einem Butterworth-Filter 4. Ordnung um 1.9kHz, dessen Filterflanken um der Faktor 1.13 korrigiert wurden um einen flachen FG bei der Trennfrequenz zu ermöglichen.

Das sah bei allen Beispielen in etwa so aus:
Anhang 49297
Grün und blau sind die simulierten Chassis-FG. Rot der normierte FG des LS und orange bei verpoltem Chassis.
Dazu sind dann einmal die Target-Funktionen von
- HP und LP Linkwitz-Riley 4. Ordnung@1.9kHz
- HP und LP Butterworth 4. Ordnung@1.9kHz mit korrigiertem LP auf 1.7kHz und korr HP auf 2.2kHz

Im Hochton passt es für das BU-Filter nicht ganz bei tiefen Frequenzen, aber für die Simulation und als Einordnung ist dies ausreichend. Das nur am Rande falls jemand die Resultate der Simulation in der Realität überprüfen möchte.


Gruß Armin

... noch als Ergänzung die Betrachtung der Änderung der vertikalen Abstrahlung bei Änderung der Gehäusehöhe, erst 350mm Höhe, dann 550mm, bei den Gehäusen mit 280mm Breite und den breiten Fasen mit 35°:
Anhang 49298 Anhang 49299
Die Abstrahlung nach unten ist in der oberen Hälfte der Diagramme abgebildet. Zum Vergleich dazu noch mal die simulierten early reflections:
Anhang 49305 Anhang 49304
Schön zu erkennen, wie die größere/höhere Front im Bereich um 1kHz mehr Schallenergie an den Hörplatz abgibt.


Und um das ganze noch abzurunden, die simulierte horizontale Abstrahlung der Simulationen bis 180° in der Reihenfolge wie Post#47
Anhang 49300 Anhang 49301 Anhang 49302 Anhang 49303
Das sieht eigentlich bei allen Variationen nicht total übel aus. Recht gute Kontrolle der horz. Abstrahlung bis 800Hz (und mit etwas Toleranz beim Ablesen fast bis 400Hz ;)).

Gruß Armin

Zitat:

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Zitat von Slaughthammer

Kann man so machen. Ich nehme dafür nen Bandschleifer und mache mir Radiusschablonen. Schleifen, kontrollieren, immer im Wechsel. So kommt man sehr zügig zu recht genauen Verrrundungen.

Gruß, Onno

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Hallo Ommo,

das mit der Schablone hört sich interessant an - wie machst Du diese ?
Magst Du mal ein Bild davon einstellen ?

viele Grüße
Jens

Zitat:

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Zitat von Lauscher

das mit der Schablone hört sich interessant an - wie machst Du diese ?

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Kreissektoren aus Pappe unter Zuhilfenahme eines Zirkels, Geodreieck, Bleistift und Schere herzustellen ist jetzt kein Hexenwerk, das einer genaueren Dokumentation bedarf... Ansonsten nehme ich einen passenden Bohrer und bohre damit ein passendes Loch in ein Stück dünnes Sperrholz, anschließend den Sektor den man braucht heraussägen. Ok, den Forstnerbohrersatz bis 60 mm hat nicht jeder zu Hause im Keller... Aber wie gesagt, Pappe, Zirkel und Schere sind auch vollkommen ausreichend.

Gruß, Onno

... was noch fehlt sind Gehäuse mit gerader Fase oder Verrundung. Vergleiche diese beiden Varianten mit dem "Schuhkarton"-Gehäuse:
Anhang 49309 Anhang 49313 Anhang 49314
Der vielleicht bessere Vergleich wäre, wenn der Schuhkarton auch 280mm statt 250mm Breite besitzen würde - erspare mir und euch diesen aus Faulheit diesen Fall.


Die Reihenfolge der Diagramme ist immer wie bei den Skizzen.
Das normierte horz. Sonogramm und Frequenzgänge im Vergleich:
Anhang 49312 Anhang 49317 Anhang 49319
Anhang 49311 Anhang 49316 Anhang 49320


Die "early reflections" als Annäherung für die Raumkurve in einem "typischen" Hörraum bei linearem FG-Verlauf auf Achse. Ebenfalls im Vergleich:
Anhang 49310 Anhang 49315 Anhang 49321

So, nun sind aber wirklich die Standard-Formen abgedeckt :D

Gruß Armin

Hallo Onno,

danke für Deine Antwort - so habe ich das bei Fasen an der Front auch gemacht.
Das geht sogar abgeschrägt zulaufend.

Ich habe vor einen LS in der Draufsicht in Bootsform zu basteln.
Darum springe ich auf das Thema Rundungen an LS herstellen an.

Viele Grüße
Jens

... sorry, einen Nachweis zur Aussagekraft der Simus bin ich noch schuldig geblieben, "Was passiert wenn ein Gehäuse genommen wird, das deutlich tiefer ist als in den Simulationen?"

Um Rechenzeit zu sparen nutze ich meist nur 100-150mm tiefe Gehäuse für die Simulationen. Da stellt sich natürlich die Frage was passiert wenn man mal realistische Tiefen verwendet.

Dazu soll das breite Gehäuse mit den verrundeten Seiten aus Post#41 betrachtet werden. Die Maße sind BxHxT 280x350x120mm mit 80mm Radius für die obere Rundung verjüngend auf 30mm Radius. Vergleichen wir dies mit einem 230mm tiefen Gehäuse:
Anhang 49334 Anhang 49335


Wie immer, das normierte horz. Sonogramm und Frequenzgänge im Vergleich:
Anhang 49337 Anhang 49338
Anhang 49336 Anhang 49339
Die Aufweitung in der Abstrahlung verschiebt sich zu tieferen Frequenzen. Wer sich überlegt diese Variante zu bauen, sollte vielleicht noch etwas mit der Trennfrequenz experimentieren.
Für ernsthafte Vorhaben würde ich die Simulation auch nochmal verfeinern und z.B. die Trennung realistischer abbilden - einfach per PM melden.


Die "early reflections" als Annäherung für die Raumkurve in einem "typischen" Hörraum bei linearem FG-Verlauf auf Achse. Hier die beiden Kurven im direkten Vergleich:
Anhang 49341
Der Einfluss auf die zu erwartende Raumkurve des LS, setzt merklich erst unter 900Hz ein. Vermute dadurch dass Breite und Tiefe nun fast identisch sind, fällt der Einfluss der Kantendiffration+baffle step beider Gehäuseseiten in einen ähnlichen Frequenzbereich - vielleicht hat der eine oder andere eine bessere Erklärung für die Unterschiede?


Gruß Armin

Hi Armin,

ich lese still mit, wollte mich aber zwischendurch einfach mal für Deine schöne, systematische Untersuchung bedanken...:thumbup:

Gruß,
Christoph

Hallo,

wurde per PM angefragt ob schon Betrachtungen zu D'Appolito auf großer Schallwand durchgeführt wurden. Es sei ein Projekt mit hoher Trennfrequenz und flacher Filterung geplant. Das Gehäuse ist doppelt so hoch wie es breit ist (1400mm x 700mm)
Natürlich habe ich die üblichen Argumente gegen solch ein Vorhaben sofort aufgeführt, da es praktisch alles Schlechte von D'Appolito und Filterwahl vereint (Kammfiltereffekte, Klirr, IMD,...), war aber auch neugierig, da ich wirklich noch nie Betrachtungen in diese Richtung gesehen hatte.

Die Schallwand in der Simulation hat die Maße BxHxT 400mmx800mmx100mm. Das ist nicht so groß wie vom Fragesteller geplant, aber sollte ausreichen um grundsätzliche Fragen zu klären und die Rechenzeit für die Simulation zu limitieren.
Anhang 49474
Zum Einsatz kommen zwei 4'' Tiefmitteltöner und eine 1'' Kalotte (ohne jegliche Schallführung, nur mit einem kleinen Step um die Membran, den fast alle Kalotten besitzen - mehr dazu irgendwo in Christoph's Waveguide Thread).

1. Hohe Trennung mit 4. Ordnung
Als erstes die Betrachtung warum hoch getrennte Pseudo-D'Appolito-LS mit einer üblichen Trennung 4. Ordnung auf gar keinen Fall keine gute Idee ist.

Normierter Frequenzgang des simulierten Lautsprecher mit Zweigen und Target-Kurven, verpolter Frequenzgang zur Überprüfung der Phasenlage an der Trennfrequenz:
Anhang 49475
Alles in bester Ordnung. Eine klassische LR4@3.5kHz Trennung.

Zuerst das übliche, normiertes horz. Sonogramm und Frequenzgänge:
Anhang 49476 Anhang 49477
Um 1,3 kHz zeigt sich die Kantendiffraktion der breiten Schallwand wie wir sie schon beim betrachten der Grimm LS1 in Post#42 gesehen haben - aufgrund der "harten Kanten" und der "unglücklichen" Abmessungen (TMT haben ähnliche Abstände zu drei Kanten) hier in all ihrem Schrecken.

Nun das normierte vertikale Sonogramm und die FG 0-90° nach oben abgestrahlt:


Anhang 49481 Anhang 49480
Denke da braucht man nichts zu sagen - nicht ganz optimal ;)


2. Hohe Trennung mit 1. Ordnung
Jetzt mal eine Betrachtung die sonst nie gemacht wird. Hohe Trennung eines D'Appolito LS mit BW-Filter erster Ordnung. Die übliche Argumentation gegen Filter erster Ordnung (Klirr, IMD, Phasenfehler,...) wollen wir hier nicht betrachten. Klar ist, es gibt TMT und HT die eine solche Trennung realisieren können.

Normierter Frequenzgang des simulierten Lautsprecher mit Zweigen und Target-Kurven, verpolter Frequenzgang zur Überprüfung der Phasenlage an der Trennfrequenz:
Anhang 49467
Für ein "passives" Filter 1. Ordnung ganz okay. Aktiv getrennt wird man das besser hinbekommen. Die Phasenfehler halten sich in Grenzen, wie man an der "verpolten" FG-Kurve sieht. Zwar weicht diese bis zu 3dB ab, aber für eine grundsätzliche Betrachtung sollte die Genauigkeit ausreichen.


Normiertes horz. Sonogramm und Frequenzgänge:
Anhang 49465 Anhang 49466
Der Unterschied zur Trennung 4. Ordnung ist nicht groß, was auch zu erwarten war.

Preisfrage, wie steht es mit der vertikalen Abstrahlung?
Das normierte vertikale Sonogramm und die FG 0-90° nach oben abgestrahlt:
Anhang 49470 Anhang 49471
Ein deutlich besseres vertikales Abstrahlverhalten als beim obigen Beispiel. Hatte ich, ehrlich gesagt spontan so gut nicht erwartet, aber durch die Verwendung eines phasenlinearen Filter addieren sich die Schalldrücke von HT und TMT in vertikaler Richtung natürlich optimal.

Was einem aber weiterhin einen Strich durch die Rechnung macht, sind die gegenseitigen Auslöschungen der beiden TMT Chassis untereinander, welche einen Kammfilter-Effekt hervorrufen.

Wer dazu mehr lesen möchte sei dies hier empfohlen:
https://www.birotechnology.com/articles/VSTWLA.html

Wer sich die vertikalen Interferenzen der beiden TMT-Chassis getrennt betrachten möchte, kann dies Recht einfach im Diffraction-Tool von VituixCAD tun:
Anhang 49472 Anhang 49473

Daher ist bei Pseudo-D'Appolito die Trennfrequenz immer in Abhängigkeit des Abstandes der beiden TMT zu wählen und jeder muss selbst entscheiden wie viel Kammfilter in Ordnung ist ;)

Hoffe ich kann damit dem Forum-User weiter helfen...

Im nächsten Post noch etwas für die "Früher-War-Alles-Besser"-Fraktion, denn früher hat man nicht M-T-M gemacht, sondern M-M-T Anordnungen (nutzt ein aktuelles Projekt von mir)...

Gruß Armin

... noch schnell etwas zu der in früheren Zeiten öfter verwendeten M-M-T Anordnung.

In einem aktuellen Projekt (bin gerade dabei die Fronten zu fräsen) wird diese Anordnung verwendet um im Mittelton die vertikale Bündelung zu erhöhen.

Zwei 4'' TMT plus Seas-DXT oben auf.
In der Simulation sieht die vertikale Abstrahlung wie folgt aus:
Anhang 49482 Anhang 49483
Jetzt könnte man sagen "Wow, das sieht doch auch Kacke aus", man darf allerdings nicht vergessen, dass hier mit LR4@1.7kHz getrennt wird. Die Einschnürung in der vertikalen Abstrahlung bei Verwendung eines nicht phasenlinearen Filter lässt sich nicht vermeiden.

Aber dafür wird zu tiefen Frequenzen die vertikale Abstrahlung, der "breit strahlenden" 4-Zöller gebündelt, ohne dass es zu Kammfilter-Effekten kommt, wie oben schon mit VituixCAD simuliert:
Anhang 49484
Die Trennfrequenz liegt so tief, dass die "Inter-Chassis-Auslöschungen" nicht/kaum in Erscheinung treten.

Hier noch zum Vergleich die horizontalen Abstrahlung des LS:
Anhang 49485 Anhang 49486

Gruß Armin

Hallo Arnim,

ich bin begeistert von Deiner Arbeit und Akribie, mit der Du die Simulationen durchführst und auswertest. Einfach Klasse.
Die D‘Appolito Anordnung kann nach Theorie mit Filtern gerader Ordnung nicht funktionieren. Da kippt die vertikale Summenkeule. Ein BW 3. Ordnung sorgt jedoch für die perfekte Überlappung im Übergangsfrequenzbereich, wenn das Frequenzkriterium stimmt.

Warum hast Du das nicht simuliert?

viele Grüße

Thomas

Hallo Thomas,

Zitat:

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Da kippt die vertikale Summenkeule. Ein BW 3. Ordnung sorgt jedoch für die perfekte Überlappung im Übergangsfrequenzbereich, wenn das Frequenzkriterium stimmt.
Warum hast Du das nicht simuliert?

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Das hatte ich vor.
In Kurzform: Nutze Demo-Version, kann Projekt nicht speichern, Windows Update, automatischer Neustart, die 12h Simulation war weg, hatte nur die oben gezeigten "Formen" abgespeichert :eek:

Heute war nach 25h eine zweite Simulation mit leicht geänderter Schallwand und HT im kleinen Waveguide (Seas DXT) fertig, dort soll auch mit BW3 getrennt werden.

Gruß Armin

Hallo,

es geht weiter mit dem Thema D'Appolito. Ein paar Betrachtungen zu echte D'Appolito versus Pseudo-D'Appolito mit hoher Trennung erster Ordnung (Vergleiche hierzu Post#55).

Musste für diese Betrachtungen auf eine andere Schallwand ausweichen. Bei der breiten Schallwand liegt die Kantendiffraktion voll im Bereich der Trennfrequenz eines echten D'Appolito-LS. Wenn die Filterflanken auf Achse passen, passt es unter Winkel nicht mehr... und umgekehrt - sobald die Realität ins Spiel kommt, wird es kompliziert ;)

Daher musste eine Schallwand gefunden werden die sowohl eine tiefe als auch hohe Trennung zulässt ohne dass die Kantendiffraktion die Filterflanken zu sehr beeinflusst.

Die Schallwand wurde daher auf BxHxT 220mm x 700mm x 120mm verkleinert und die Seiten mit 50mm Radien versehen:
Anhang 49533
Der Hochtöner ist wieder ohne Schallführung. Die Abstände entsprechen den minimalsten Werten für 4 Zoll TMT mit 104mm Frontplatte HT.

1. Echte D'Appolito 4'' TMT plus 1'' HT Butterworth 3. Ordnung 1kHz Trennung
Für einen echte D'Appolito-LS sollte die Trennfrequenz daher bei rund 1kHz liegen. Mit einem entsprechenden HT liese sich dies auch gerade noch realisieren - oder Breitbänder wählen, dann leidet aber die Abstrahlung im Hochton.
Anhang 49534
Bei der Trennfrequenz passt es sehr gut, der normale und verpolte Achsen-FG ist fast deckungsgleich.
Zu höheren Frequenzen gibt es üble Kantendiffraktion. Hier könnte sich auch die geringe Tiefe mit entsprechenden Interferenzen auswirken - um 3.5kHz Front runde Kante, um 1.7kHz hintere Gehäusekante.

Verzichte hier auf die Darstellung der horizontalen Abstrahlung, welche normiert nicht schön aussieht, und zeige nur die vertikale Achse.

Normierte vertikale Darstellung:
Anhang 49536 Anhang 49537
Das sieht normiert wegen der Kantendiffraktion nicht gut aus. Dafür kann man sofort erkennen, warum es überhaupt keinen Sinn macht bei diesem Design auf linearen Achsenfrequenzgang zu entwickeln (horizontal sieht es nicht viel besser aus).

Daher hier die nicht normierten vertikalen FG 0-90° nach oben:
Anhang 49538
Das ist nicht ganz übel und zeigt, dass eine echte D'Appolito, was die vertikale Abstrahlung anbelangt, funktioniert.


2. Pseudo-D'Appolito 4'' TMT plus 1'' HT Butterworth 1. Ordnung 3.5kHz Trennung
Zum Vergleich hier noch, wie in Post#55, die hohe Trennung 1. Ordnung mit einer Trennfrequenz von 3.5kHz:
Anhang 49539
Wegen der Kantendiffraktion nicht ganz sauber.

Normierte vertikale Darstellung:
Anhang 49540 Anhang 49542

vertikalen FG nach oben:
Anhang 49541
Zwischen 600-800Hz kommt es wieder zu den TMT-Chassis-Interferenzen, aber viel schlechter als bei der echten D'Appolito Beschaltung ist das auch nicht.
Wenn man sich die vertikalen 45-60-75° Frequenzgänge anschaut, sieht es hier für mich sogar etwas besser aus.

Wenn man dann noch die Filterflanken vergleicht und davon ausgeht, dass der HT nicht bis 100Hz durchläuft, sondern wie in der Simulation ab 500Hz die Flügel streicht, dürfte die hohe Trennung nicht mehr (vielleicht sogar weniger) Auslenkung des HT verursachen.
Filterflanken-Vergleich Hochtöner mit Butterworth 3. Ordnung 1kHz Trennung versus Butterworth 1. Ordnung 3.5kHz Trennung:
Anhang 49543


So irre die Betrachtung eines D'Appolito-LS mit hoher Trennung 1. Ordnung mir am Anfang auch erschien, zeigt die Simulation, dass dies laut Simulation doch funktionieren könnte - bei entsprechendem Hochtöner und Mitteltöner.

Gruß Armin

... jetzt noch schnell der Vergleich der echten D'Appolito mit BW3@1kHz (siehe Post#59) gegen die Trennung mit LR4@1kHz.

Die Trennung LR4@1kHz gelingt in diesem Fall optimal:
Anhang 49545

Vergleichen wir nun die vertikalen FG 0-90° nach oben, erst BW3@1kHz, dann LR4@1kHz (die leicht unterschiedlichen Schalldrücke ignorieren) und zum Schluss noch die Trennung mit BW1@3.5kHz (der Vollständigkeit halber):
Anhang 49546 Anhang 49547 Anhang 49548
Zwischen BW3@1kHz und LR4@1kHz gibt es kaum einen Unterschied. Das wird sich auch kaum im Energiefrequenzgang auswirken.
Hmh, HT entlasten und fast echtes DA oder echtes DA - muss jeder selbst entscheiden...

Gruß Armin

Hallo Armin,

nochmals vielen Dank für Deine Simulationen!

Den Vergleich von BW3- vs LR4-Trennung einer nicht so ganz echten D'Appolito habe ich hier an einem konkreten Beispiel gemessen.

Die Unterschiede im vertikalen Abstrahlverhalten waren, wie in Deiner Simulation, eher gering. Daher habe ich mich für die LR4, also steilere Trennung zur Entastung des HT entschieden.

Gruß,
Christoph

Hallo,

ein Forum-User möchte ein LS-Projekt mit dem Einsatz einer 3'' MT-Kalotte (glaube es ist eine ATC SM75-150) realisieren und bat mich um ein paar Simulationen.

Als Tiefton ist ein 8-Zöller vorgesehen - denke da kommt unten noch ein Subwoofer dazu, vielleicht sagt der User hier noch was dazu. Die Schallwand soll 280mm Breite aufweisen.

Seine Wunschkombination sieht im HT einen Bliesma vor. Also breit abstrahlender HT mit bündelnder MT-Kalotte - eigentlich keine so gute Idee, aber man lernt auch aus Dingen die nicht funktionieren und so eine Simulation kostet ja nichts (außer etwas Zeit) und es macht Spaß spannende "schräge" Konzepte zu simulieren.

Wichtig: Bei allen Simulationen zeigt sich um 650Hz die Kantendiffraktion der hinteren Gehäusekante (Gehäuse hat nur 150mm Tiefe um Rechenzeit einzusparen), daher ist deren Auswirkung bei z.B. bei 90° größer als bei 30°. Bei tieferem Gehäuse tritt dies so nicht auf, bzw. ist zu tieferen Frequenzen verschoben und abgeschwächt.

1. Eine 3''-Kalotte auf gerader Schallwand und 34mm Hochtöner ohne Waveguide

Wie immer starten wir mit einem einfachen Gehäuse dies hat eine kleine 10mm Zier-Fase.
BxHxT ist 280mm x 500mm x 150mm. Der HT sitzt möglichst weit oben an der Schallwand, der Rest verteilt sich darunter.
Anhang 49767

Die Trennung wird mit LR4@500Hz und LR4@2000Hz realisiert und sieht wie folgt aus:
Anhang 49768
Die Phasenlage geht in Ordnung und die Zielfunktionen sind auch gut getroffen, die Simulation sollte also diesbezüglich keine Probleme bereiten.

Das normierte horz. Sonogramm und zugehöriger Frequenzgang:
Anhang 49769 Anhang 49770
Das ist eine absolut üble horizontale Abstrahlung und für deren Korrektur müsste auf Achse der FG breitbandig um 3-5dB abgesenkt werden, was definitiv im Direktschall hörbar wäre. Da könnten auch die schönsten Fasen nichts mehr retten.


Wenn wir uns mal nur die MT-Kalotte betrachten (normiert auf 0° + nicht normiert):
Anhang 49772 Anhang 49777
Bei um <=2kHz schlägt die Kantendiffraktion zu. Ansonsten lässt die Kalotte bis 3kHz nichts anbrennen. Potential ist auf jeden Fall da!

Laut Test der Volt VM753AOS in HH 2018-4 (ist die baugleich zur ATC SM75-150??) sollte der Einbruch auf Achse bei 5kHz erfolgen, in der Simu sind es über 7kHz, falls baugleich passt es da nicht ganz.


Liegt auf der Hand im HT eine Schallführung zu verwenden. Da muss der Seas-DXT herhalten - schon wieder...:thumbdown:

Falls jemand die große Wavecor-Kalotte mit Waveguide Zuhause liegen hat, würde ich mich über eine PN mit den Maßen der Kalotte + WG sehr freuen.


2. Eine 3''-Kalotte auf gerader Schallwand und Seas DXT

An der Schallwand hat sich nichts geändert, nur dass der DXT den Bliesma ersetzt.
Anhang 49773

Die Trennung wurde etwas verändert und zeigt nun LR4@700Hz und LR4@2500Hz. Man kann wahrscheinlich etwas tiefer als 700Hz trennen. Die 2,5kHz Trennung kommt dem DXT zugute und nutzt die MT-Kalotte besser aus (so sollte Klirr praktisch nicht vorhanden sein):
Anhang 49774

Das normierte horz. Sonogramm und zugehöriger Frequenzgang:
Anhang 49775 Anhang 49776
Das sieht schon bedeutend besser aus.
Da der User keine Verrundung oder ähnlich komplexes haben möchte, bleibt für die Optimierung nur die seitliche Fase - dazu später mehr.

Gruß Armin

...
3. Optimierung der Fase

Zur Optimierung der Abstrahlung wurde die seitlichen Fasen optimiert.

Hier die normierten horz. Sonogramme mit folgenden Fasen:
10mm 45°, 20mm 45°, 30mm 30°, 30mm 35° und 30mm 40°
Anhang 49778 Anhang 49779 Anhang 49780 Anhang 49781 Anhang 49782

In der letzten Variante sind die Einflüsse der Kantendiffraktion um 2kHz fast eliminiert (auf Kosten von etwas unruhigerem Abstrahlverhalten über 4kHz).

Für diese Variante etwas mehr Details mit (alles ohne Glättung)
1) norm horz FG
2) norm vert FG nach oben
3) norm vert FG nach unten
4) norm horz. Sonogramm 180°
5) norm vert. Sonogramm 180°
Anhang 49783 Anhang 49794 Anhang 49795 Anhang 49784 Anhang 49785
Denke das sieht ganz vernünftig aus und das Gehäuse ist weiterhin sehr einfach zu erstellen:
Anhang 49796


UPDATE: Eine Sache muss noch nachgereicht werden.
Die "early reflections" als Annäherung für die Raumkurve in einem "typischen" Hörraum bei linearem FG-Verlauf auf Achse.
Anhang 49798
Das sieht meiner Meinung nach sehr gut aus. Gerade im kritischen Präsenzbereich ist eine flache Senke in der Raumkurve zu erwarten ohne dass der FG auf Achse gesenkt werden muss. Das sollte detailreiches Hören ohne Aggressivität bei höheren Schalldrücken ermöglichen.

Gruß Armin

Vielen Dank für Deine Simulationen, immer wieder aufschlussreich!
Ich hoffe derjenige überlegt es sich noch einmal mit dem HT…

Hallo,

ich oute mich mal als Ideengeber dieses Projektes und möchte Armin auch an dieser Stelle meinen riesen Dank aussprechen.

Mein Trugschluss war, dass Mitteltonkalotten sehr breit abstrahlen und der Bliesma diesbezüglich sehr gut passen müsste.
Dass die kleine Schallführung des ATC SM75-150 aber einen derart großen Einfluss auf die Abstrahlung hat, hatte ich nicht erwartet.

Mit der Aufweitung unterhalb von 600Hz kann ich leben.
Ein 25er wäre möglich, ändert daran aber nichts. Wenn dann müsste wohl ein 38er oder zumindest 30er her.
Mein Konzept sieht aber einen 20er TT vor, der untenrum entweder mit einem 46er oder mehreren 25ern erweitert wird.

Das Verhalten des Bliesma zwischen 2 und 5kHz ist in Kombination mit der MT Kalotte aber nicht akzeptabel.
Jetzt ist die Frage, ob ich auf ein Hochtöner umsteige, der in einem Waveguide sitzt oder ob ich eine Schallführung für einen meiner vorhandenen HT baue.

Und freundlich grüßt
http://www.cosgan.de/images/smilie/frech/e025.gif der Simon

Hallo Simon,

Zitat:

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ich oute mich mal als Ideengeber dieses Projektes

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Das finde ich gut. Lass uns doch wissen, ob und ggf. wie Du das Projekt weiter verfolgst.

Gruß,
Christoph

Leider bündeln Kalotten sogar mehr als Konuschassis mit dem gleichen effektiven Durchmesser, ein Grund warum ohne Waveguide-HT eher die 50mm als die 75mm Mitteltonkalotten praxistauglich sind, während man bei Konusmitteltönern oft auch noch 80-100mm Chassis nehmen kann (bei üblichen Trennfrequenzen).

Moin,

Zitat:

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Leider bündeln Kalotten sogar mehr als Konuschassis mit dem gleichen effektiven Durchmesser,

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Ich habe das jetzt nicht für MT-Kalotten angeschaut - aber bei HTs ist dies so. Inverse Kalotten (Focal, Accuton) bündeln weniger, als Kalotten mit identischen Durchmesser...

Gruß,
Christoph

Ja, bei inversen ist das geometrisch durch die Abstände zu den Seiten so bedingt, somit bündeln nach außen gewölbte Kalotten noch mehr als Konuschassis. Bei Mitteltonkalotten kommt noch dazu dass sie in ihrem Arbeitsbereich eher wie ein idealer Kolben schwingen während sich bei einigen Konuschassis der effektive Durchmesser bei hohen Frequenzen verkleinert, ergo weniger Bündelung.

Zitat:

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Das Verhalten des Bliesma zwischen 2 und 5kHz ist in Kombination mit der MT Kalotte aber nicht akzeptabel.
Jetzt ist die Frage, ob ich auf ein Hochtöner umsteige, der in einem Waveguide sitzt oder ob ich eine Schallführung für einen meiner vorhandenen HT baue.

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Eine Schallführung mit mittelstarker Bündelung für den Bliesma zu entwickeln wird nicht ganz einfach. Bei stärker bündelnden WG entsteht auf Achse ein heftiger Einbruch meist um 10-15kHz (hängt z.B. vom Kalottendurchmesser ab).

Das hat Christoph/Gaga für den Seas-DXT ausführlich untersucht und Gründe aufgeführt warum dies beim DXT kaum auftritt.
Weiter hat Gustav für die AB-Wave ein sehr flaches Waveguide für den Bliesma entwickelt, das breit abstrahlt und den Einbruch auf Achse nicht zeigt. Ein so flaches Waveguide dürfte aber in deinem Fall zu wenig bündeln.

Beim Wavecor TW030WA11/12 als weitere Alternative bin ich mir nicht sicher ob die Bündelung passt. Das WG zeigt kein CD-Verhalten und laut Datenblatt eine "früh/schnell" zunehmende Bündelung.

Da selbst neugierig, werde ich mal ein flaches WG für den Bliesma simulieren, dann kannst du leichter entscheiden. Um dir vorab schon alle Hoffnung zu nehmen, bin ich mal skeptisch ;) - Habe mit im Hochton aufweitender Abstrahlung keine gute Erfahrung gemacht, wenn ein möglichst linearer Achsen-FG angestrebt wird.

Gruß Armin

Ich habe noch ein Paar Scan Speak D3004/664000 im Regal.
Die hat original eine mini Schallführung. Abmessen ist wegen dem fixen Gitter kaum möglich. Ich gehe aber stark davon aus, dass die Wirkung zu gering ist.
Da die Scan genauso wie die Seas DXT eine 26mm Kalotte ist, könnte man sich wohl an deren Waveguide orientieren.

Und freundlich grüßt
http://www.cosgan.de/images/smilie/frech/e025.gif der Simon

Hallo,

wie versprochen nun die Simulation der 3''-MT-Kalotte plus Bliesma HT mit einem flachen WG. Das fasen-optimierte Gehäuse aus Post#63 wird weiterhin verwendet.

Wie in Post#62 unschwer zu erkennen war, ist der Bliesma HT ohne Schallführung in Kombination mit der MT-Kalotte nicht empfehlenswert. Selbst mit einem breit strahlendem Konus-MT dürfte die Abstrahlung nicht so richtig überzeugend ausfallen. Daher führt an einer flachen Schallführung eigentlich kein Weg vorbei.

Dazu starten wir mit einer Simulation des Bliesma HT in AxiDriver:
Anhang 49822
Das stimmt ganz gut mit den Messungen im Produktdatenblatt überein. Im Super-HT zeigt der Bliesma aufgrund der speziellen Kalotten-Herstellung bessere Eigenschaften als die Simulation der idealen Kalotte mit gleichmäßiger Materialstärke.

Wird der Bliesma in ein flaches Waveguide (Durchmesser 104mm, damit austauschbar gegen andere HT, die Tiefe des WG beträgt nur 6,5mm) gezwungen, ändert dies massiv die Abstrahlung:
Anhang 49821
Im Produktdatenblatt würde sich dies, auf den ersten Blick, nicht so gut machen. Die Resonanzstelle bei 15kHz dürfte in der Realität so (ausgeprägt) nicht auftreten. Der Achsen-FG zeigt keinen Einbruch und erinnert im Verlauf etwas an den des DXT.


Damit sieht die Skizze des LS (3''-MT-Kalotte plus Bliesma HT mit WG) wie folgt aus:
Anhang 49808


Als erstes der (nicht ganz faire) Vergleich der FG des Bliesma ohne WG im einfachen Gehäuse (mit der 10mm Zierfase, habe leider keine Simu des HT im optimierten Gehäuse), gegen der Bliesma mit flachem WG:
Anhang 49809 Anhang 49810
Die WG-Version zeigt eine milde Aufweitung um 3,5kHz, was problemlos auf Achse korrigiert werden kann. Ansonsten bedarf es wohl keiner weiteren Kommentierung warum die Version ohne WG nicht (optimal) funktioniert ;)


Der gesamte LS mit LR4@700Hz und LR4@2500Hz simuliert sich dann wie folgt (wie immer, alles ohne jegliche Glättung):
1) LS SPL nicht normiert
2) norm horz FG
3) norm horz. Sonogramm 180°
4) norm vert. Sonogramm 180°
5) "early reflections" als Annäherung für die Raumkurve in einem "typischen" Hörraum bei linearem FG-Verlauf auf Achse
Anhang 49815 Anhang 49816 Anhang 49818 Anhang 49819 Anhang 49820
Die Filterflanken passen gut zu den Zielfunktionen und die Phasenlage geht ebenfalls in Ordnung.
Die FG zeigen ab 1kHz praktisch constant directivity Verhalten (mit leicht ansteigender Tendenz).
Dadurch strahlt die Bliesma-Kalotte trotz Waveguide für die verwendete MT-Kalotte noch etwas zu breit ab.
Gut zu erkennen ist dies auch in der simulierten Raumkurve, wonach die "Schallenergie" im Hochton ansteigt (ein leichter Abfall im Hochton wäre eigentlich erstrebenswert) - das war bei der Simulation mit der DXT-Kalotte in Post#63 ausgeglichener.

Hier müsste wahrscheinlich auf einen leicht fallenden Achsenfrequenzgang abgestimmt werden. Wie schon in Post#63 gefällt mir (im Sinne von persönlicher "Entwickler-Philosophie") die leichte Präsenz-Senke in der Raumkurve sehr gut.
Für den ersten Versuch bin ich doch erstaunt wie gut es funktioniert. Durch Optimierung des Bliesma-WG liese sich das Ergebnis sicher nochmal verbessern.

Als Referenz und zum Vergleich FG-Messungen (in 5° Schritten) der Genelec 8351A.
(Quelle: www.princeton.edu)
FG 0-90° https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/...846638&thumb=1

Gruß Armin

Hallo Armin,

danke für Deine grosse Mühe und die lehrreichen Erklärungen! :prost:

Hallo Armin,

ein dickes dickes Kompliment für Deine Simulationen! Super! Und vielen Dank!

Und wie es der Zufall so will, habe ich den DXT mit der ATC verbaut, obwohl vom Abstrahlverhalten nur geschätzt! Allerdings in einer 34cm breiten Schallwand mit r=16mm Rundung an den Außenkanten.und MT/HT um 20mm aus der Mitte versetzt. Getrennt mit LR 24dB bei 2,4kHz.
Aus Deinem Erfahrungsschatz: Macht das einen gewaltigen Unterschied?

Und hier noch eine bemerkenswerte "Referenzbox": Dutch&Dutch 8c
Anhang 49828
https://dutchdutch.com/wp-content/up...Sheet-2019.pdf

Gruß
AR

..Fehlbrand.... Wie kann man einen Beitrag löschen?

... Danke an alle fürs bauchpinseln :D

Zitat:

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Ich habe noch ein Paar Scan Speak D3004/664000 im Regal.
Die hat original eine mini Schallführung. Abmessen ist wegen dem fixen Gitter kaum möglich. Ich gehe aber stark davon aus, dass die Wirkung zu gering ist.

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Hab ich jetzt nicht simuliert, könnte sich aber etwas besser als der Bliesma messen, da selbst ein kleiner Step mit Verrundung eventuell noch eine positive Wirkung zeigt - optimal wird es sicher nicht.

Zitat:

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Und wie es der Zufall so will, habe ich den DXT mit der ATC verbaut, obwohl vom Abstrahlverhalten nur geschätzt! Allerdings in einer 34cm breiten Schallwand mit r=16mm Rundung an den Außenkanten.und MT/HT um 20mm aus der Mitte versetzt. Getrennt mit LR 24dB bei 2,4kHz.
Aus Deinem Erfahrungsschatz: Macht das einen gewaltigen Unterschied?

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Die Erfahrung ist nicht groß, deshalb muss ich alles simulieren ;)
Kann dir da nichts Neues erzählen; breitere Schallwand -> Kantendiffraktion verschiebt sich zu tiefen Frequenzen, versetzte Chassis -> Effekt wird "verschmiert", bei besonders breiten ebenen Schallwänden wird der Hochton-FG meist unruhiger.

Wenn du mir den Abstand der Chassis von der oberen Gehäusekante, mitteilst kann ich das Ding bei Interesse einfach mal simulieren. Das Modell steht schon, daher macht es keinen Aufwand.

Gruß Armin

Hallo Armin,

danke für das Angebot! Das werde ich sehr gerne annehmen.
Am Montag komme ich wieder nach Hause und werde messen.

Gruß & schönes Wochenenende
AR

Hallo Armin,

nocheinmal danke für das Angebot!

Jetzt habe ich gemessen:
- die DXT-Kalotte hat einen Abstand von 8,5cm zur Boxenoberseite
- die ATC DSM 75 Kalotte 22,7cm, und
- der Bass 52,5cm.
Derzeit habe ich aber eine nahezu genauso breite Box obendrauf stehen, die die Schallwand nach oben um nocheinmal ca. 108cm verlängert.

Ich bin gespannt.
Gruß
AR

Zitat:

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Jetzt habe ich gemessen:
- die DXT-Kalotte hat einen Abstand von 8,5cm zur Boxenoberseite
- die ATC DSM 75 Kalotte 22,7cm, und
- der Bass 52,5cm.

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Wieviel Zoll hat dein TT, das wird wohl kein 8'' Chasis sein?

Gruß Armin

Das ist ein ein 12er (JBL 2203).

Gruß
AR