Resonanzgehäuse, nicht Transmissionline

[Grasso]

Hi! Ich plane für GA13 eine echte Transmissionline, wie ich sie schon mittels meiner Schreibtischlautsprecher getest habe. In meiner Jugend sahen Transmissionlines ganz anders aus als heute, lest mal ein paar Klang und Ton von 1990!

Eine echte alte Transmissionline hat in ihrem guten Arbeitsbereich den Phasengang einer geschlossenen Kiste, also eines Hochpasses zweiter Ordnung. Der durch die Verzögerungsleitung kommende Schall addiert sich zum oder subtrahiert sich vom von der Vorderseite des Treibers kommenden Schall. Bei tiefen Frequenzen ist Auslöschung, über eine gute Oktave mehr oder weniger Addition, darüber hinaus immer schneller wechselnd Subtraktion und Addition. Das Ding funktioniert nur aufgrund und mit der Laufzeit des Schalls durch die Leitung. Darum ist der Gruppenlaufzeitgang schlechter als der eines Hochpasses zweiter Ordnung.

Heutige "Transmissionlines", wie sie mit dem Computer verbrochen werden, sind aber Resonanzgehäuse, die nicht nur die Laufzeit des Schalls sondern auch Masse-Feder-Effekte verwenden. Bei der Resonanz zeigt der Treiber wie bei Bassreflex ein lokales Schalldruckminimum. Der Phasengang ist eher der eines Hochpasses vierter Ordnung. Daß auch unterhalb der Freiluftresonanzfrequenz noch viel passieren kann, haben diese Gehäuse mit echten Transmissionlines gemeinsam, aber der Name ist falsch. Ich würde sie eher tapered quarter wave tubes nennen, auch wenn ich davon nicht viel weiß.

Ich vergurke es so lecker nach altem Rezept: Der Treiber kommt ans Ende der Leitung. Die Leitung wird geometrisch mindestens 1,2m lang, sodaß der gute Arbeitsbereich und die Auslöschung unterhalb davon niedrig genug liegen. Die Mündung liegt recht weit weg vom Treiber, damit nur der gute Arbeitsbereich und nicht das Wechselspiel darüber eine Verstärkung durch die Strahlungsimpedanz erfährt, aber nicht zu weit weg vom Treiber, damit die Laufzeit der Leitung nicht zu sehr gegen die Abstrahlrichtung schwankt, und nicht zu nah am Hörer und nicht in Richtung des Hörers, damit möglichst wenig verzögerte Mitten den Hörer erreichen. Weil der Schalldruck an den Leitungsenden hoch ist, kommt das Dämpfungsmaterial genau dorthin, also direkt an den Treiber und in die Mündung, während das mittlere Drittel der Leitung, wo Schallschnelle herrscht, frei bleibt. So wird nur der Mittelton bedämpft. Helmholtzdämpfer und andere exotische Zutaten sind hier unnötig. Der Querschnitt der Leitung verjüngt sich ähnlich wie in akustischen Labyrinthen. Die Leitung wird einige Male gefaltet, damit sich die Mitten verlaufen.

Der größte konstruktive Unterschied ist die Dämpfung: Bei echten Transmissionlines kommt es auch an die Mündung, bei Resonanzgehäusen nicht. Da hat mal jemand bei einer "falsch" gebauten Transmissionline die Dämpfung an der Mündung vergessen und festgestellt, daß auch so viel Bass rüberkommt, und war darob so verwirrt, daß er ein Simulationsprogramm geschrieben hat. Ich finde aber Nachdenken besser als Simulieren.

[Tobias]

Tja,
Da hat doch einer ohne nach zu denken( schreibt man das jetzt so) ein Simulationsprogramm geschrieben das alle möglichen Gehäuseformen zuverlässig simuliert.
So dumm wäre ich auch gern
Gehäuseformen werden auch immer aufgrund des Phasengangs klassifiziert...
Ich glaube auch das Automobil wird nie das Pferd auf dem Schlachtfeld ersetzen...

[Grasso]

Ich habe Autos nicht sehr gerne, und Schlachtfelder noch weniger.

[P.A.M]

Weil der Schalldruck an den Leitungsenden hoch ist, kommt das Dämpfungsmaterial genau dorthin, also direkt an den Treiber und in die Mündung, während das mittlere Drittel der Leitung, wo Schallschnelle herrscht, frei bleibt.

An der Mündung herrscht so ziemlich der selbe Luftdruck wie auch sonst in deiner Hütte. Das ist auch genau die Randbedingung wieso das System funktioniert: An der Mündung ist der Druck konstant und am geschlossenen Ende die Strömung.

Das Ding funktioniert nur aufgrund und mit der Laufzeit des Schalls durch die Leitung.

Heutige "Transmissionlines", wie sie mit dem Computer verbrochen werden, sind aber Resonanzgehäuse, die nicht die Laufzeit des Schalls sondern Masse-Feder-Effekte verwenden.

Laufzeit, ist eher so eine untrennbare Eigenschaft von Wellen und mit deren Phasengeschwindigkeit verknüpft. Alles hat eine Laufzeit.
Man kann zwar Laufzeiteffekte für die Verstärkung nutzen, beispielsweise bei Elektronen (Jeder Mikrowellenherd macht das so) und bekommt dann Laufzeitröhren aber das erfordert immer ein dazugehöriges Feld welches die Wechselwirkung vermittelt. Im Falle der Elektronen also die Photonen als "inhaber" des EM Feldes.
Das gibt es aber bei Schall nicht in dieser Weise. Du kannst Schall nicht mit einem Magneten ablenken wie es bei einem Elektronenstrahl geht. Daher kannst du auch nicht auf einfachem Wege die Laufzeiteffekte als einfachen Verstärker nutzen.

Feder-Masse System wäre Bassreflex und das mag zum Teil bei TL so sein. Aber wenn du den Teiler aus einer TL Box rausnimmst, merkst du einen gewaltigen Unterschied - Da steckt also noch viel mehr dahinter

Nein - ich vermisse da was. Sag mir doch mal wie eine Orgelpfeife funktioniert nach deinem Maß. Und warum eine gedackte Orgelpfeife der gleichen Länge eine Oktave tiefer klingt als eine Offene. Wenns so einfach wäre, würde ich dir sagen dass du mal Druck und Strömungsgeschwindigkeitsmessungen in einer Orgelpfeife machen solltest.

Anderes Beispiel, gleicher Effekt: Deine Fernsehantenne hat ein 75Ohm Kabel, der Wellenwiderstand von Luft ist aber etwa 376Ohm. Was ist also der ganz simple Zweck dieser Antenne ?

Warum haben Röhrenverstärker Ausgangstrafos und warum haben OTL-Röhrenverstärker so einen unglaublich schlechten Wirkungsgrad ?

[Slaughthammer]

Also rein geschichtlich gesehen ist es schon so wie Grasso es hier erzählt: Die Transmissionline wurde mit dem Gedanken einer Umwegleitung zur Erzeugung eines Laufzeitunterschiedes erfunden. Man hat dann aber sehr schnell festgestellt, dass der Stehwelleneffekt dominiert, und dass das ganze auch "nur" ein Resonator wird... Ich frage mich eh, wie man ein Rohr bauen soll, durch dass der Schall noch durch kann, das aber gleichzeitig nicht zum Schwingen angeregt wird. Und das ganze ohne Helmholtzabsorber. Solche Lambda/4 Resonatoren funktionieren leider sehr zuverlässig auch unter widrigen Bedingungen. (Oder wie wir Orgelbauer sagen: Gedackte gehen immer!)

Darüber hinaus bilden sich verjüngende Lines immer auch eine Artz Helmholtzresonator, die Übergänge sind fließend.

Grasso, du wirst das doch bestimmt bauen und dann hier mit Messungen dokumentieren? Ich lasse mich da gerne durch harte Fakten vom Gegenteil überzeugen, aber so rein von der Überlegung her glaube ich, dass du mit deinen Annahmen auf dem Holzweg bist. Aber das wirst du dann ja sehen. Nur mal so, wenn du wirklich eine reine Umwegleitung realisierst, bringt die dir gegenüber einem geschlossenen Gehäuse maximal +3 dB bei der Frequenz bei der es am besten passt. Das sind bei deiner 1,2 m langen Line, mit virtueller Verlängerung durch die Bedämpfung dann gut 100 Hz, da drunter wirds noch weniger, unterhalb gut 50 Hz hast du dann wieder destruktive Intereferrenz mit dem Umwegsignal. Wohingegen ein 1,2 m Rohrresonator, der ja auf Lambda/4 resoniert, bei 50 Hz gerade sein maximalen Output hat, und auch deutlich mehr Schalldruckgewinn bringt.

Gruß, Onno

[JFA]

Solche TMLs wurden gebaut, oder zumindest wurde versucht, die zu bauen. Theoretisch ist es auch kein Problem, den Resonanzeffekt zu verhindern, einfach indem man den Wellenwiderstand der Leitung gleichmäßig an den Strahlungswiderstand des offenen Endes anpasst. Hat man das erreicht, gibt es keine Reflexion mehr; dummerweise auch so gut wie keine Schallabstrahlung, keine mechanische Entlastung des Treibers, usw. Immerhin ist der Frequenzgang dann glatt.

Das sind dann die mit Schafwolle vollgestopften TMLs, wo der Entwickler/Hersteller was von jahrelanger Optimierung faseln kann (was wahrscheinlich sogar stimmt). Es wäre natürlich einfacher, effektiver und in allen Belangen besser gewesen, wenn er einfach ein geschlossenes Gehäuse gebaut hätte. Aber das kann ja jeder, gell?

Heutzutage hat man glücklicherweise gute Simulationsprogramme, mit denen man so eine TML optimieren kann. Da kommen dann kleine Resonatoren zum Einsatz, Treiber auf 1/(2n+1) Länge, Umwegleitungen, etc. Aber letztlich bleibt es entweder wellig oder ineffizient.

[fosti]

Solche Gehäuse sind halt Anachronismen
....und nein, früher war nicht alles besser

[Grasso]

PAM, du lenkst ab. Gut, die Antenne resoniert, darum ist ihre Impedanz bei der Arbeitsfrequenz niedriger als der Wellenwiderstand von Luft. Und Elektronenröhren sind eben hochohmig, während Lautsprecher meist niederohmig gebaut werden. Aber nicht alles hat Laufzeit; in einem klassischen Feder-Masse-System beeinflussen sich beide Elemente sofort.

Onno, daß eine Röhre mit Lambda/4 resoniert, hatte ich gar nicht bedacht. Aber der Schalldruckgewinn einer echten Transmissionline beträgt (theoretisch) 6dB und nicht 3dB, wie Du schreibst.

JFA, eine echte Transmissionline ist eben wirkungsgradschwächer und breitbandiger als ein Resonanzgehäuse. Schon im anderen Thema hatten wir das Phänomen, daß sich manche Leute mit der Brechstange das, was andere Leute in sanfter Zähigkeit erarbeitet haben, unter den Nagel reißen wollen.

[Kripston]

Hallo,
wieder mal dabei, das Rad neu zu erfinden ?

Aber der Schalldruckgewinn einer echten Transmissionline beträgt (theoretisch) 6dB und nicht 3dB, wie Du schreibst.

Nein, eine 1/4 Wellenlänge-Umwegleitung ohne Resonanzeffekte ergibt nur einen Schalldruckgewinn von 3 dB, da zwischen Treiber und Linenöffnung eine Phasendifferenz von 90 Grad existiert.
Erst eine 1/2 Wellenlänge-Umwegleitung ohne Resonanzeffekte hätte 6 dB Pegelgewinn, da dann die Phasendifferenz Null Grad betrüge.
Da aber in der Praxis die Umwegleitungen Resonanzeffekte ausbilden, sind die Pegel der Leitungsöffnung meist höher als die Theorie sagt.
Bedämpft man aber die meist unerwünschten höheren Resonanzen, landet man beim Pegelgewinn oft noch unterhalb des theoretisch möglichen.
Daher sind ja halbwegs passabel funktionierende TMLs meist eine Mischform aus TML und BR.

Gruß
Peter Krips

[Kripston]

Hallo,

Heutige "Transmissionlines", wie sie mit dem Computer verbrochen werden, sind aber Resonanzgehäuse,

Jede reale TML hat unvermeidlich Längsresonanzen, ist somit auch ein Resogehäuse.
Ist hier übrigens schon (in Teilaspekten) behandelt worden:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/s...&postcount=104
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/s...&postcount=105

die nicht nur die Laufzeit des Schalls sondern auch Masse-Feder-Effekte verwenden. Bei der Resonanz zeigt der Treiber wie bei Bassreflex ein lokales Schalldruckminimum.

Auch bei einer realen TML, siehe obige Links...

Ich vergurke es so lecker nach altem Rezept: Der Treiber kommt ans Ende der Leitung. Die Leitung wird geometrisch mindestens 1,2m lang, sodaß der gute Arbeitsbereich und die Auslöschung unterhalb davon niedrig genug liegen. Die Mündung liegt recht weit weg vom Treiber, damit nur der gute Arbeitsbereich und nicht das Wechselspiel darüber eine Verstärkung durch die Strahlungsimpedanz erfährt, aber nicht zu weit weg vom Treiber, damit die Laufzeit der Leitung nicht zu sehr gegen die Abstrahlrichtung schwankt, und nicht zu nah am Hörer und nicht in Richtung des Hörers, damit möglichst wenig verzögerte Mitten den Hörer erreichen. Weil der Schalldruck an den Leitungsenden hoch ist, kommt das Dämpfungsmaterial genau dorthin, also direkt an den Treiber und in die Mündung, während das mittlere Drittel der Leitung, wo Schallschnelle herrscht, frei bleibt. So wird nur der Mittelton bedämpft. Helmholtzdämpfer und andere exotische Zutaten sind hier unnötig. Der Querschnitt der Leitung verjüngt sich ähnlich wie in akustischen Labyrinthen. Die Leitung wird einige Male gefaltet, damit sich die Mitten verlaufen.

Der größte konstruktive Unterschied ist die Dämpfung: Bei echten Transmissionlines kommt es auch an die Mündung, bei Resonanzgehäusen nicht.

Ist Alles nicht so wirklich haltbar.....

Ich finde aber Nachdenken besser als Simulieren.

Es gibt einen kleinen, aber entscheidenden Unterschied:
Die Leute, die gute Simulationsprogramme geschrieben haben, haben wenigstens die technischen Zusammenhänge verstanden.
Das ist bei dir leider nicht erkennbar.

In diesem speziellen Fall macht Nachdenken eben nur Sinn, wenn die einschlägigen technischen Grundlagen dabei Berücksichtigung finden.

Gruß
Peter Krips

[Franky]

Ich entwickle ja auch gerade eine TML für den SPH-220HQ. Das Testgehäuse ist mit auswechselbarer Schallwand und Rückwand versehen. So kann man verschiedene Dämpfungen und Chassisbestückungen austesten.
Die TML habe ich mit AJHorn simuliert und erste Messungen des Testaufbaus stimmen sehr gut überein.

[Franky]

Frage - hier sind über 30000 Hits auf diesem Thread - da muß was faul sein!

[eltipo]

Frage - hier sind über 30000 Hits auf diesem Thread - da muß was faul sein!

*fg


stimmt....dasscho geil

[Lemmi]

Hallo allerseits

Ich melde mich selten zu wort... ich muss noch viel lernen... und dazu nutze ich dieses Forum sehr gerne.
Und ich finde es immer interessant wie viele Menschen (Sorry für den Ausdruck) dummerweise ignorieren, das andere sich auch Gedanken machen. Was sogar zu Ergebnissen führt, die anderen das leben erleichtern...
UNGLAUBLICH
Sorry Herr Grasso (das hinter so einem Profil ne Frau steckt ist extrem unwahrscheinlich) lernen tut man von anderen, die weiter sind als man selbst und nicht dadurch das man am "alten" krampfhaft festhält und neues als Unfug abtut. Selbst dann nicht wenn man es mit Pseudowissenschaftlichem geschwubbel umgibt.

Aber nix für ungut... weiter machen!!!
Ist echt lustig.

Carsten

der gerne was dazu lernen möchte, aber von anderen

[Michael]

Lasst ihn mal machen, ist doch recht unterhaltsam

Grüße Michael

[Grasso]

Hi!

Erst eine 1/2 Wellenlänge-Umwegleitung ohne Resonanzeffekte hätte 6 dB Pegelgewinn, da dann die Phasendifferenz Null Grad betrüge.

Wieso Konjunktiv? Jede Umwegleitung ist bei einer bestimmten Frequenz die halbe Wellenlänge lang. Bei dieser Frequenz hat auch das Dämpfungmaterial, wenn so wie von mir verwendet, noch keinen großen Einfluß.

Daß jede Umwegleitung resonanzbehaftet ist, gut, zugegeben. Doch Transmissionlines wurden im zurückhaltenden England erfunden. Eine echte Transmissionline ist leiser, vornehmer, wahrheitsgetreuer und schwieriger zu bauen als das, was Ihr unter diesem Namen verkauft. Ihr nutzt ihren guten Ruf aus.

Die Zeit steht nicht still, richtig. Doch wenn Ihr meint, etwas neues erfunden zu haben, dann gebt ihm auch einen neuen Namen und ein neues Zuhause. Nicht einfach den alten Mieter in die Tonne kloppen und seinen Namen annehmen.

[newmir]

Gebe es keine Leute, die gelegentlich mal eine etwas fragwürdige These raushauen, hätten andere keinen Anlass für eine fundierte Gegendarstellung. Ich haue jetzt mal die These raus: "nur so funktionieren Foren". Auf jeden Fall sind sie so unterhaltsamer.

[Franky]

Ich bin TML Fan seit ich mit dem Lautsprecherbauen angefangen habe. Ich habe die alte Radford TML, die Bailey und diverse IMF später TDL TMLs in Betrieb gehabt. Die letzte IMF SACM habe ich fast 10 Jahre lang gehört bis sie mir bei einem Umzug zu sperrig wurden. Auch eine TDL RSTL habe ich einige Zeit gehabt.
Ich mag diese Boxen!

Vor einiger Zeit habe ich dann wieder eine TML in Anlehnung an die TDL gebaut. Die wurde sozusagen als Sub für die Legno MK2 gebaut.
Diese TML Subs hat dann ein Kollege zusammen mit den Triple Play im Einsatz und diese Kombi ist der Hammer.

Auch die neue mit den SPH-220HQ habe ich Mono schon einige Zeit abgehört - mir gefällt die grossartig. An der Weiche ist nur noch wenig zu tun.

Werde die Boxen mit zum Contest zur Klang + Ton mitbringen - wird ein nächster Bauvorschlag.

Gibt auch neben T+A noch andere die TML bauen

Die hier z.B.

https://pmc-speakers.com/

[Grasso]

Ich habe Transmissionlines immer nur durchs Schaufenster und in HiFi-Pornos betrachtet, naja, und später auch einige spontane Experimente zu Luftkammerresonatoren durchgeführt, ein bischen so in Richtung Orgelbau. Bis ich mir vor sieben Jahren Schreibtischboxen mit Tieftönern vom Sperrmüll gebaut habe. 1,2m sind das mindeste, was eine echte Transmissionline in der Länge messen muß, damit man von Bassverstärkung und oder -erweiterung sprechen kann. (2,4m für Kontrabass, 4,8m für Subkontrabass. Das Gehäuse wird also schnell groß.) Hier die Amplituden am Tieftöner und an der Leitungsmündung:

Die Leitungsmündung ist bei 80Hz 1Bel und bei 240Hz 2Bel leiser als der Schwingkolben, vor allem, weil ich viel Dämpfungsmaterial verwendet habe. Also de facto eine große geschlossene Box.

[JFA]

Gebe es keine Leute, die gelegentlich mal eine etwas fragwürdige These raushauen, hätten andere keinen Anlass für eine fundierte Gegendarstellung.

Wenn wir schon bei philosophischen Bonmots sind, da hätte ich auch einen:

Fortschritt entsteht nicht nicht durch 'Heureka!', sondern durch 'Hm, das ist komisch...'

Keine Ahnung von wem das ist. Asimov? Arthur C. Clarke? Sagan? Jedenfalls stimmt es.

Nur: es gibt einige Sachen, die sind schon so lange überholt, dass es wirklich keinen Sinn mehr macht, die nochmal aus der Kiste zu holen. Und schon gar nicht, diese im Brustton der Überzeugung als allein selig machende Wahrheit zu verkünden.

Hat man das erreicht, gibt es keine Reflexion mehr; dummerweise auch so gut wie keine Schallabstrahlung, keine mechanische Entlastung des Treibers, usw.

Die Leitungsmündung ist bei 80Hz 1Bel und bei 240Hz 2Bel leiser als der Schwingkolben, vor allem, weil ich viel Dämpfungsmaterial verwendet habe. Also de facto eine große geschlossene Box.

Q.E.D.