Tief-wirkendes Mitteltonhorn in schmalen Gehäusen?

[Darakon]

Hallo zusammen!

Mit Hilfe der Links, die ich hier erhalten habe, habe ich mich jetzt ein wenig in das Thema "Gestaltung von Hörnern und Waveguides" eingelesen.

So wie ich das Verstanden habe, muss ein Mitteltonhorn, das auch in tieferen Frequenzen wirken soll, recht breit ausgelegt werden.

Gibt es Tricks oder besondere Hornformen, um ein tief-wirkendes Horn auch in schmalen Gehäusen zu realisieren?

Mein Ziel ist es, ein Horn zu bauen, das bis ca. 600 Hz runter wirkt, bei einer Gehäusebreite von ca. 22cm.

Ist das physikalisch Möglich?

[fosti]

Wird eher schwierig....

von JBL gab es mal die "Array Serie", welche aber höher trennte:
http://www.diyaudio.com/forums/multi...000-clone.html

[Swansteini]

Naja da der Umfang der Mundfläche der unteren Grenzfrequenz entspricht, hast du damit die physikalische Grenze festgelegt...nehmen wir dein Beispiel von 600 hz würde das bei 20 Grad Raumtemperatur ungefär 57 cm Umfang entsprechen, die du dir jetzt aufteilen kannst je nach dem wie du dein Horn öffnen lassen willst, natürlich ist es nicht grade sinvoll zum Beispiel nur 5 cm Breite und 23,5 cm Höhe zu haben da du ja eher auch ein breites Abstrahlverhalten anstatt nur ein großes Vertikales haben möchtest.
Wenn man jetzt deine Breite von 22 cm als Maß nimmt würde man ein halbwegs vernünftiges Öffnungsmaß von um die 15-16 cm Breite und 11,5 bis 12,5 cm respektive Höhe anpeilen.
So mal als Idee .

Gruß Swany.

[fosti]

Damit würde ich vertikal anfangen (hat abe eine Breite von 27 cm): http://www.paudiothailand.com/pdf/products/PH-2735.pdf

[Darakon]

Hallo Swany,
hallo Fosti,

vielen Dank! Echt der Wahnsinn, wie schnell man hier hilfreiche Antworten bekommt!

Ok, so wie ich euch verstehe kommt es nicht auf die Breite sondern auf die Öffnungsfläche an.

Swany, könntest du mir erklären, wie du von 600 Hz auf einen benötigten Umfang von 57cm kommst?

Die Mitteltonhörner die ich bisher im Netz gefunden habe, haben einen höheren Umfang (ca. 100cm) bei einer unteren Grenzfrequenz von ca.
600 Hz. So auch das von Fosti vorgeschlagene Horn.

[Kaspie]

Hallo Darakon,

es spielen zwei Faktoren eine Rolle bei der Frequenz FU.
1. Der Hornmundumfang, der auch in Fläche umgerechnet werden kann.
2. Die Tiefe des Hornes ( Hornöffnungsmaß , Hornkonstante)

600 Hz würden einer Fläche von 256 cm² entsprechen. Das entspricht einem Umfang von ca. 57 cm.
Die Tiefe hängt vom Hornhalsdurchmesser ab

Um auf der sicheren Seite zu sein solltest Du die Parameter ungefähr um Faktor 1,5 - 2 vergrößern.

LG
Kay

[Swansteini]

Also rein von der Physik her rechnest du die Schallgeschwindigkeit...340 nehmen die meisten ich rechne mit 343 m/s durch die wieder zu gebene Frequenz, das sind dann deine 600 hz...also 343/600 ist gerundet die 57 cm...das ist aber das was das Horn dann "physikalisch" wiedergibt in welcher Lautstärke, welchen Öffnungswinkel oder welche Kontur dann das Ding hat ist noch nicht gesagt. Jedoch ist es so das man in der Regel größere Durchmesser wählt als die nur die man grade noch so wieder geben möchte, auch wenn die physik es sagt denn du willst ja bestimmt die 600 hz in voller gänze haben und nicht nur als laues Säuseln oder?

Gruß Swany.

[fosti]

Hallo Swany,
hallo Fosti,

vielen Dank! Echt der Wahnsinn, wie schnell man hier hilfreiche Antworten bekommt!....

....

Ok, so wie ich euch verstehe kommt es nicht auf die Breite sondern auf die Öffnungsfläche an.....

Jein, ....man will ja auch ein bestimmtes Abstrahlverhalten in der Horizontalen, wie Vertikalen realisieren.

EDIT: Swansteini sagte es gerade kurz vor mir!

Einen schönen Überblick kann sich hier verschaffen: http://lsv-achenbach.de/images/lauts...Limmer2012.pdf

....

Die Mitteltonhörner die ich bisher im Netz gefunden habe, haben einen höheren Umfang (ca. 100cm) bei einer unteren Grenzfrequenz von ca.
600 Hz. So auch das von Fosti vorgeschlagene Horn.

Da gebe ich Kaspie ausdrücklich recht, was seine Empfehlung bzgl. des "Sicherheitsfaktors" angeht.

Viele Grüße,
Christoph

[Gaga]

Moin,

Zitat:
Zitat von Darakon Beitrag anzeigen
....

Ok, so wie ich euch verstehe kommt es nicht auf die Breite sondern auf die Öffnungsfläche an.....
Jein, ....man will ja auch ein bestimmtes Abstrahlverhalten in der Horizontalen, wie Vertikalen realisieren.

EDIT: Swansteini sagte es gerade kurz vor mir!

Einen schönen Überblick kann sich hier verschaffen: http://lsv-achenbach.de/images/lauts...Limmer2012.pdf

Als Ergänzung diese Erklärung zur Kontrolle der Directivity bzw. des 'Pattern Flip'.

Der Durchmesser - in vertikaler oder horizontaler Richtung - bestimmt, bis zu welcher unterer Grenzfrequenz das Horn die Abstrahlung noch kontrollieren kann.

Bei einem sehr breiten und nur vertikal sehr schmalem Horn wird die horizontale Abstrahlung zu niedrigen Frequenzen hin noch kontrolliert, während die vertikale Abstrahlung zunächst schmaler ist, dann aber zu niedrigen Frequenzen hin schon früher nicht mehr kontrolliert wird...

Das ist z.B. an den horizontalen und vertikalen Isobaren des Limmer 8050 (im von Christoph/Fosti verlinkten pdf) prima zu sehen.

Gruß,
Christoph

[Kaspie]

Mein Ziel ist es, ein Horn zu bauen, das bis ca. 600 Hz runter wirkt, bei einer Gehäusebreite von ca. 22cm.

Darakon,
22 cm Breite x 22 cm Höhe angenommen ergeben 484cm², was einer Hornmundfrequenz von ca 440 Hz ergibt.
Angenommen, es wird ein 1" Treiber genommen und eine exponentielle Kontour, wäre das Horn ca 25 cm tief. 21 cm bei 1,4" Treiber.
600Hz ist für einen 1" Treiber ( KU516 z.B. ) eine Herausforderung.
Ich bin der Meinung, dass die Geometrie ( Thema Abstrahlwinkel..) jetzt etwas im Hintergrund gerät?
Was hast Du genau vor? Evtl kann ich Dir ein paar Berechnungen machen .

LG
Kay

[Darakon]

vielen Dank an alle für die links und Infos!

@Kay:
ich habe vor einen 2" Breitbandlautsprecher zu verwenden (NE65w-04).
Wenn du mir bei der Berechnung helfen könntest, wäre ich dir sehr dankbar!

[Kaspie]

Es ist quadratisch berechnet. In der Spalet "Wurzel" sind die Innenmaße.


LG
Kay

[Darakon]

Hallo Kay,

vielen Dank!

Welche Formel steht denn in der Spalte für die Fläche A ?

Wo befindet sich X = 0 Wert im Bezug auf das Lautsprechergehäuse?

[Kaspie]

Entschuldige bitte,

hier ist eine bildliche Erklärung zu der Tabelle
Die Exponentialformel ( auch konisch, Hyperbolisch, paraboloid) gehen immer vom Hornhals aus.
Der Hornhals ( die Fläche AH ) ist derAnfang, wo der Treiber bzw das Chassis eingesetzt wird und hat hier einen Durchmesser von 2" = 5,12 mm. Das ist ein Quadrat von 4,5cm x 4,5 cm.
Die grüne Linie X ist die Hornkonstante m, die 15,52 beträgt. Umgerechnet sind das 425 Hz.
Sie wird auch als Horngrenzfrequenz bezeichnet und limitiert FU . Darunter spielt sich nichts mehr ab.
Auch wenn die Hornmundfrequenz tiefer liegen sollte!
AX ist somit dein Hornmund bzw die Hornmundfläche.
In diesem Fall kann, wenn X über die 22 cm geht auch die Hornmundfläche größer werden.

Also:
Parameter 1: Hornhalsfläche
Parameter 2: Hornmundfläche
Parameter 3: Horngrenzfrequenz ( Hornkonstante )
Plus die dementsprechende Formel

Im Prinzip sehr einfach.

LG
Kay

[Darakon]

wow, vielen Dank für die Mühe!

[Kaspie]

Das war keine Mühe.
Grundlagenartikel über Hörner habe ich in leicht verständlicher Form vorliegen. Die Skizze liegt im Nachbarforum für solche Eventualitäten bereit. Und meine Exceltabelle ist einfach gestrickt.
Die Einfachheit dieser Tabelle setzt aber Grundkenntnisse voraus. Und die sind auch einfach
Wenn Interesse besteht, stell ich diese ins Forum.

LG
Kay

[Kripston]

Hallo,

Mein Ziel ist es, ein Horn zu bauen, das bis ca. 600 Hz runter wirkt, bei einer Gehäusebreite von ca. 22cm.

Ist das physikalisch Möglich?

Leider muss man sagen, dass das sinnvoll kaum geht. Das Problem ist, dass wie hier im Thread vorgeschlagene Expohöner erst ab ca. dem dreifachen der Horngrenzfrequenz wirklich voll als Horn einsetzbar sind.

Mal ein paar Hornresponse-Simus dazu:
Zunächst das von Kaspie vorgeschlagene Horn:
Achsenfrequenzgang:


Die dazugehörige Polarmap:


Da kann man erkennen, dass das Horn erst ab ca. 1000 Hz "voll da" ist.

Nun ein konsequent auf 300 Hz ausgelegtes Expo-Horn, das hat dann 1046 qcm Mundfläche und 36 cm Länge :
Achsenfrequenzgang:


Die dazugehörige Polarmap:

das ist auch erst ab ca. 800 Hz "voll da".

Nun ein konsequent auf 200 Hz ausgelegtes Horn, das hat dann 2354 qcm Mundfläche und 65 cm Länge:
Achsenfrequenzgang:


Dazugehörige Polarmap:


Erst das ist dann bei 600 Hz "voll dabei"

Allen drei Varianten ist aber zu eigen, dass der Frequenzgang noch deutlich entzerrt werden muss.

Bevor jetzt Jemand aus den Büschen springt und meint, dass das eh nur "böse" Simulationen sind, die nicht der Realität entsprächen, hier mal ein paar echte Messungen.
Es handelt sich um dieses Traktrix-Horn:
http://stereo-lab.de/1-Zoll-Horn-400...von-Stereo-Lab

mit diesem Treiber:
http://www.monacor.com/de-de/monacor...ner/cdx1-1430/

Hier in einem Diagramm zusammengefasst die Messungen der Kombination
-unbeschaltet
-linearisiert
-linearisiert mit endgültiger Weiche.


Hier noch die Winkelfrequenzgänge der Kombi mit endgültiger Weiche (Abstimmwinkel ist 15 Grad)


Zurück zum Ansinnen des TE:
Bei 22cm Schallwandbreite ist ja vermutlich ein 200er Treiber im Einsatz, an den das Horn anschließen soll.
Wenn da ein halbwegs gleichmäßiges Abstrahlverhalten über Winkel entstehen soll, ist eine Trennfrequenz von 600 Hz eher nicht sinnvoll. Da würde eine Trennfrequenz knapp unter 2000 Hz eher zu einem gleichmäßigen Abstrahlverhalten der Gesamtkombination führen.

Das Horn hätte dann nur noch 11,65 cm Länge und 262 qcm Mundfläche:
Achsenfrequenzgang:


Polarmap:

Das wäre dann ab ca. 1800 Hz voll da, also dem Bereich, in dem man es tatsächlich bräuchte.

Soweit mal meine Gedanken dazu....

Gruß
Peter Krips

[Franky]

Kaspie und Kripston - das perfekte Paar. Sofort heiraten.

[FoLLgoTT]

Ihr lasst bisher alle eine wichtige Komponente außer Acht: das Gehäuse!

Der Waveguide muss nicht zwingend ab 500 Hz bündeln, das Gehäuse bündelt auch. Schaut euch dazu mal die Messungen der KH 120 A an. Die beginnt bereits ab ca. 300 Hz zu bündeln und das kommt weder vom Tieftöner noch von einem Waveguide.

Wichtig ist also vielmehr, dass die Gesamtbündelung passt. Eine Simulation in unendlicher Schallwand zeigt das nicht.

[Kripston]

Hallo Nils,

Ihr lasst bisher alle eine wichtige Komponente außer Acht: das Gehäuse!

Nicht wirklich, zwar sind die Simus mit 4Pi Abstrahlung gemacht, aber bei -so habe ich das verstanden- 22 cm Schallwandbreite ist das ja noch nicht so wild in dem fraglichen Frequenzbereich.

Wichtig ist also vielmehr, dass die Gesamtbündelung passt. Eine Simulation in unendlicher Schallwand zeigt das nicht.

Schon klar, hier mal von dem Horn, dessen Messungen ich gezeigt habe mal die Winkelfrequenzgänge der Summe incl. dem dazugehörigen 300er TT im Gehäuse (Das Horn steht oben frei auf der Box):


Was zu folgenden Durchschnittspegel (Sehr angenährt Energiefrequenzgang) führt:



Gruß
Peter Krips