sphericalhorns.net

[docali]

Hallo!

Ich würde gerne meine neue Homepage vorstellen, auf der ich bereits diverse Artikel veröffentlicht habe. Ich muss dazu sagen, dass ich bis vor kurzem recht wenig Ahnung von Hörnern hatte und sehe mich immer noch irgendwie "am Anfang". Die Entwicklungen basieren daher hauptsächlich auf Erfahrungen, eigenen Messungen und vor allem Intuition. Allerdings habe ich einige mathematische Fähigkeiten und kann Ideen auch programmtechnisch umsetzen. Die Ergebnisse sind auf der Internetpräsenz dargestellt.

HG!
Bernd

[DieterK]

Mal "drübergeflogen". Gut gemacht!

[docali]

Hallo,

vielleicht lohnt sich mal ein Blick auf meine Homepage. Aktuell stehen auch Python Skripte zum Download, die den Import und Loft von Splines für F360 eleganter gestalten.

Darüber hinaus gibt es hier Ergebnisse für mein neues WN300ALO Horn und den eindruckenden Beweis, zu welchen Höchstleitunge selbst kleinste Treiber auflaufen, wenn sie mit einem perfekt ladenden Horn zusammenwirken (Faital HF108).



Der rote Kreis weist noch auf eine Resonanz des 3D gedruckten Horns hin. Das wird mit der Vollholzversion nicht mehr vorkommen. Die Messung erfolgte am Hornmund.

[Gaga]

Hallo Bernd,

schön, dass Du hier auch aktiv bist/wirst. Ist eh das kompetenteste, netteste Forum weit und breit....

Ich setze mal die links zu Deiner Homepage rein: Hier klicken.

Und zu der Download-Seite: Hier

Grüße,
Christoph

[docali]

Hallo Christoph,

ich war doch hier seit über 2 Jahren ;-)

Aber irgendwo ist die Kompetenz nicht in geballter Form in diesem versteckten Winkel des Forums aufgetaucht ;-)

[JFA]

Interessanter Ansatz mit den Neilschen Parabeln (<= die Bezeichnung kannte ich noch nicht, aber semikubische Parabel hatte ich zumindest schonmal gehört). Für Geddes bist du damit zwar ins Reich der Hölle hinabgestiegen, weil diese Parabel und erst recht die Wellenfront am Hals keinen 1P-Bedingungen entspricht, aber ich halte dagegen mit "was funktioniert ist korrekt". Und das scheint ziemlich gut zu funktionieren.

Vielleicht werfe ich da jetzt was aus deinen Ausführungen durcheinander, aber im anderen Thread schreibst du etwas von kugelförmiger Wellenfront in eine konische Glocke. Die sk Parabel ist aber weder konisch noch ist die (im Geddeschen Sinne) optimale Wellenfront dafür kugelförmig. Das heißt, du generierst damit die von ihm gefürchteten HOMs. Wahrscheinlich wirst du die mit jeder anderen Wellenfront auch produzieren. Allerdings, und jetzt werde ich wahrscheinlich demnächst von der heiligen Inquisition besucht, sind seine Konstruktionen nicht in der Lage, konstante Richtwirkung zu erzeugen. Als Beispiel: ein "perfekt" betriebenes konusförmiges Horn emittiert eine Wellenfront, die einem Kugelsegment entspricht (spherical cap). Entgegen der Intuition erzeugt man damit keine konstante Richtwirkung, Hintergründe dazu sind bei Don Keele zu finden: http://xlrtechs.com/dbkeele.com/CBT.php
In kurz: ohne HOMs kein CD.

[docali]

Interessanter Ansatz mit den Neilschen Parabeln (<= die Bezeichnung kannte ich noch nicht, aber semikubische Parabel hatte ich zumindest schonmal gehört). Für Geddes bist du damit zwar ins Reich der Hölle hinabgestiegen, weil diese Parabel und erst recht die Wellenfront am Hals keinen 1P-Bedingungen entspricht, aber ich halte dagegen mit "was funktioniert ist korrekt". Und das scheint ziemlich gut zu funktionieren.

Moin,
ich möchte hier nicht wirklich über Geddes diskutieren, da ich auch seine Aussagen nicht teile. Für Geddes sind alle in die Hölle hinabgestiegen - außer er selbst. Schau' Dir nur sein Gehabe dort drüben in diyaudio an. OS ist der heilige Gral und alles andere taugt nichts. Die Ladung eines Horns ist überflüssig. Wenn man aber mal seine Hörner per BEM simuliert, dann wird einem schlecht. Und zieht dann mal einer, z.B. seit Adlatus dort, an ihm vorbei, kommt recht schnell die Aussage, dass das nur die Bestätigung für seine Arbeit ist und er vor langer Zeit schon zu einem ähnlichen Ergebnis gekommen ist....

1P Hörner sind eine Theorie, eine Annahme und innerhalb dieser Theorie gibt eine mathematisch geschlossene Lösung - mehr zunächst einmal nicht. 100 Jahre Horntheorie und Hornentwicklung haben gezeigt, dass Vieles funktioniert, was nicht 1P ist. "Verdammt viel"

/* Klugscheißermodus an */
Ach ja, der Herr hieß Neile, William Neile
/* Klugscheißermodus aus */

[JFA]

Du versuchst doch, Hörner zu optimieren. In dem Zusammenhang finde ich es schon wichtig, über Geddes Ansatz zu diskutieren, und dann eben zu erkennen, was die Stärken und Schwächen desselben sind. Zu seinem Charakter kann ich nichts sagen, dazu lese ich drüben zu wenig mit. Daher kenne ich auch nicht seine Aussagen zu "Ladung" eines Horns.

Ladung und Bündelung sind für mich gegenseitig bedingende Effekte: ohne Ladung keine Bündelung, ohne Bündelung keine Ladung (sofern Ladung einigermaßen frequenzunabhängig funktionieren soll, sonst geht auch BR oder TML).

/* Klugscheißermodus an */
https://de.wikipedia.org/wiki/Neilsche_Parabel
/* Klugscheißermodus aus */

[docali]

Vielleicht werfe ich da jetzt was aus deinen Ausführungen durcheinander, aber im anderen Thread schreibst du etwas von kugelförmiger Wellenfront in eine konische Glocke. Die sk Parabel ist aber weder konisch noch ist die (im Geddeschen Sinne) optimale Wellenfront dafür kugelförmig. Das heißt, du generierst damit die von ihm gefürchteten HOMs. Wahrscheinlich wirst du die mit jeder anderen Wellenfront auch produzieren. Allerdings, und jetzt werde ich wahrscheinlich demnächst von der heiligen Inquisition besucht, sind seine Konstruktionen nicht in der Lage, konstante Richtwirkung zu erzeugen. Als Beispiel: ein "perfekt" betriebenes konusförmiges Horn emittiert eine Wellenfront, die einem Kugelsegment entspricht (spherical cap). Entgegen der Intuition erzeugt man damit keine konstante Richtwirkung, Hintergründe dazu sind bei Don Keele zu finden: http://xlrtechs.com/dbkeele.com/CBT.php
In kurz: ohne HOMs kein CD.

Schon wieder Geddes

Die Arbeiten von Keele dagegen schätze ich sehr. Man kann viel daraus lernen.

Nach meinem Verständnis werden HOMs durch Unstetigkeiten im Impedanzverlauf hervorgerufen, z.B. am Hornmund beim Übergang zu 4pi oder aber am Hals, wenn man die Eingangswellenfront in eine bestimmte Form bringen möchte (sprichwörtlich um die Ecke schmeißen). Wenn die Neile Hörner HOMs produzieren würden, sähe man Hinweise dazu in den BEM Simulationen. Die Neile Hörner erzeugen keine perfekte sphärische Wellenfront, sie funktionieren aber trotzdem sehr gut.

Die Neile Funktion war eine der ersten, von der man die Bogenlänge analytisch berechnen konnte. Daher wollte ich sie ursprünglich auch für gleich lange Fins verwenden. Das liegt auch alles bei mir in der elektronischen Schublade. Ich habe das Ganze dann mal weiter als bis zum Fin-Ende laufen lassen und festgestellt, dass so ein Waveguide hervorragend funktioniert. Die Bogenlänge vom Hals bis zum Hornung ist für jedes Inkrement identisch (in der hrz Ebene).

Der phase coherent fin Ansatz hat nichts mit Neile Parabeln gemein. Das dient dazu, Hörner wie das TH4001 entscheidend zu verbessern. Das kann sich jeder mit einem Zirkel und einem Blatt Papier aufmalen, dass eine konisches Horn mit einer punktförmigen Schallquelle immer eine sphärische Front ergibt. Sobald man aber die beiden Schenkel gemäß Halsdurchmesser auseinander zieht, gilt das nicht mehr. Eine ebene Wellenfront funktioniert nicht mehr perfekt. Daher wird der Bereich Hals bis Fin-Ende dazu benutzt, am Fin-Ende eine kohärente sphärische Wellenfront zu erzeugen.

[docali]

/* Klugscheißermodus an */
https://de.wikipedia.org/wiki/Neilsche_Parabel
/* Klugscheißermodus aus */

Die Engländer können das besser

https://books.google.de/books?id=Jrs...page&q&f=false

[JFA]

Nach meinem Verständnis werden HOMs durch Unstetigkeiten im Impedanzverlauf hervorgerufen, z.B. am Hornmund beim Übergang zu 4pi oder aber am Hals, wenn man die Eingangswellenfront in eine bestimmte Form bringen möchte (sprichwörtlich um die Ecke schmeißen). Wenn die Neile Hörner HOMs produzieren würden, sähe man Hinweise dazu in den BEM Simulationen. Die Neile Hörner erzeugen keine perfekte sphärische Wellenfront, sie funktionieren aber trotzdem sehr gut.

Nein, das ist zu vereinfachend. Wird aber von Geddes auch meines Wissens nicht besonders detailliert nachgelegt (Notiz für mich: nochmal durch seine Paper blättern). Der Ansatz ist folgender:
- in einem orthogonalen Koordinatensystem gibt es bestimmte Lösungen für die Wellenausbreitung, die nur von einer Koordinate (ein Parameter => 1P) abhängig sind. Daraus entwickelt er Konturen (die folgen den "Achsen" des jeweiligen Koordinatensystems), die genau diesem Ansatz folgen
- jede dieser Konturen erfordert eine bestimmte Wellenfront am Hornhals (P=0): bei konischen ist es eine Punktschallquelle, bei seinem geliebten OS ist es eine ebene Welle. Für P>0 muss dann eine entsprechend vorverformte Wellenfront verwendet werden.
- weichen Kontur und/oder Eingangswellenfront ab entstehen die sogenannten HOMs, das sind Wellenausbreitungen, die nicht mehr von einem Parameter abhängen, sondern sich kreuz und quer durch das Horn bewegen. Nachrichtentechniker kennen das von Hohlleitern oder optischen Fasern.
- der Übergang Horn-Schallwand ist so eine Abweichung und erzeuge emtentsprechend HOMs, und die können sich - bei entsprechender Wellenlänge (lambda/4, lambda/2) - in der Impedanzkurve abbilden.

Der phase coherent fin Ansatz hat nichts mit Neile Parabeln gemein. Das dient dazu, Hörner wie das TH4001 entscheidend zu verbessern. Das kann sich jeder mit einem Zirkel und einem Blatt Papier aufmalen, dass eine konisches Horn mit einer punktförmigen Schallquelle immer eine sphärische Front ergibt. Sobald man aber die beiden Schenkel gemäß Halsdurchmesser auseinander zieht, gilt das nicht mehr. Eine ebene Wellenfront funktioniert nicht mehr perfekt. Daher wird der Bereich Hals bis Fin-Ende dazu benutzt, am Fin-Ende eine kohärente sphärische Wellenfront zu erzeugen.

Was hat denn das TH4001 für eine Kontur? Ist das konisch?

[docali]

Nein, das ist zu vereinfachend. Wird aber von Geddes auch meines Wissens nicht besonders detailliert nachgelegt (Notiz für mich: nochmal durch seine Paper blättern). Der Ansatz ist folgender:
- in einem orthogonalen Koordinatensystem gibt es bestimmte Lösungen für die Wellenausbreitung, die nur von einer Koordinate (ein Parameter => 1P) abhängig sind. Daraus entwickelt er Konturen (die folgen den "Achsen" des jeweiligen Koordinatensystems), die genau diesem Ansatz folgen
- jede dieser Konturen erfordert eine bestimmte Wellenfront am Hornhals (P=0): bei konischen ist es eine Punktschallquelle, bei seinem geliebten OS ist es eine ebene Welle. Für P>0 muss dann eine entsprechend vorverformte Wellenfront verwendet werden.
- weichen Kontur und/oder Eingangswellenfront ab entstehen die sogenannten HOMs, das sind Wellenausbreitungen, die nicht mehr von einem Parameter abhängen, sondern sich kreuz und quer durch das Horn bewegen. Nachrichtentechniker kennen das von Hohlleitern oder optischen Fasern.
- der Übergang Horn-Schallwand ist so eine Abweichung und erzeuge emtentsprechend HOMs, und die können sich - bei entsprechender Wellenlänge (lambda/4, lambda/2) - in der Impedanzkurve abbilden.



Was hat denn das TH4001 für eine Kontur? Ist das konisch?

Eigentlich wollte ich meine wertvolle Freizeit nicht mehr mit irgend welchen Geddes Theorien belegen

Dieser 1P Ansatz in ein theoretischer Ansatz, der sehr eingeschränkt für die Praxis ist und ich sehe für meine Praxis keinen Nutzen bzw. keine Relevanz. Das Thema HOMs ist eine KO-Debatte oder gar eine Schein-Debatte, denn meiner Kenntnis nach hat bisher niemand definiert, wie man wissenschaftlich an das Thema HOMs herangehen kann und viel wichtiger, wie man in der Praxis diese HOMs sicher nachweisen kann. Per Simulation oder Messung.

Und zu OSWG. Was nützt die ganze 1P Theorie, wenn solche Ergebnisse herauskommen?

1. Hornresp:


2. BEM





IdR entwickle ich eine Vorstellung von der sich entwickelnde Wellenfront und baue dann die Mathematik darum. Wenn Hornladung gewünscht ist, wird es wesentlich komplizierter. Aber die anschließenden BEM Simulation haben fast immer perfekte Impedanz Verläufe.

Und ja, das TAD TH4001 hat optisch draufgeschaut für mich eine konische Glocke in der hrz Ebene. Es müsste aber einen End-Flare haben, um waist banding Effekte zu vermeiden.

[JFA]

Du, ich gehe mit der reinen Geddes-Lehre auch nicht konform, vielleicht ist das nicht deutlich geworden. Sein Schluss von "keine HOMs" => 1P => optimales Horn ist in meinen Augen nicht optimal. Bzw. nur dann optimal, wenn man HOMs vermeiden will, was selbst dann nicht funktioniert, weswegen er da einen Schaumstoff-Propfen reinsetzt (die Idee dahinter ist vollkommen korrekt).

Aber wenn man Hörner mathematisch verstehen will kommt man um seine Arbeiten nicht herum. Eigentlich beschäftigst du dich ja schon damit, weil du - im Gegensatz zur ursprünglichen Horntheorie nach Webster - keine ebenen Wellenfronten voraussetzt. Du erzeugst dann - vielleicht unabsichtlich - eine verformte, nicht mehr 1P-genügende, Wellenfront, die dann ein ziemlich gutes Ergebnis erzielt.

[docali]

Du, ich gehe mit der reinen Geddes-Lehre auch nicht konform, vielleicht ist das nicht deutlich geworden. Sein Schluss von "keine HOMs" => 1P => optimales Horn ist in meinen Augen nicht optimal. Bzw. nur dann optimal, wenn man HOMs vermeiden will, was selbst dann nicht funktioniert, weswegen er da einen Schaumstoff-Propfen reinsetzt (die Idee dahinter ist vollkommen korrekt).

Aber wenn man Hörner mathematisch verstehen will kommt man um seine Arbeiten nicht herum. Eigentlich beschäftigst du dich ja schon damit, weil du - im Gegensatz zur ursprünglichen Horntheorie nach Webster - keine ebenen Wellenfronten voraussetzt. Du erzeugst dann - vielleicht unabsichtlich - eine verformte, nicht mehr 1P-genügende, Wellenfront, die dann ein ziemlich gutes Ergebnis erzielt.

Also da geschieht nichts unabsichtlich in meinem Source Code

Es ist mein Hobby und ich muss etwas effizienter vorgehen. Daher hole ich Wesentlichen belastbare Infos, z.B. oswg, aus der Kolbrek/Dunker "Horn-Bibel".

Aber es ist nicht nur die gekrümmte Wellenfront allein sondern ich achte auch darauf, dass diese möglichst isophase bezüglich der Hauptebene zu Grunde liegt.

Interessant finde ich die Marktentwicklung. Lange Zeit wurden die Hörner immer kleiner und die Produktion der großen Midrange Hörner mehr und mehr eingestellt. Bei Kompressionstreibern scheint jetzt ein Umbruchstattzufinden: Axi2050, DCX464, etc. könnten bis weit herunter spielen aber die Hersteller liefern dazu nicht wirklich geeignete Hörner. Celestion gibt mir dabei echt Rätsel auf. Sie hatten große Hörner für den Axi2050 im Angebot und jetzt scheint es schon wieder aus dem Programm genommen worden zu sein.

[kboe]

Hallo,

zu welchen Höchstleitunge selbst kleinste Treiber auflaufen, wenn sie mit einem perfekt ladenden Horn zusammenwirken (Faital HF108).


Die Messung erfolgte am Hornmund.

Schaut natürlich beeindruckend aus!
Trotzdem die eine oder andere Frage:

Welcher Pegel bleibt in 1 m Abstand wirklich übrig?
Macht es tatsächlich Sinn, einen kleinen Kompressionstreiber bis unter 400 Hz runter zu quälen?
Auch einen z.B. 13er BB kann man in einem entsprechend großen Horn mehr oder weniger linear bis Hausnummer 35 Hz runterziehen.
Maximalpegel kann er trotzdem keinen.

Und ein Sonogramm hätte was.

[docali]

Schaut natürlich beeindruckend aus!
Trotzdem die eine oder andere Frage:

Welcher Pegel bleibt in 1 m Abstand wirklich übrig?
Macht es tatsächlich Sinn, einen kleinen Kompressionstreiber bis unter 400 Hz runter zu quälen?
Auch einen z.B. 13er BB kann man in einem entsprechend großen Horn mehr oder weniger linear bis Hausnummer 35 Hz runterziehen.
Maximalpegel kann er trotzdem keinen.

Und ein Sonogramm hätte was.

Ok, ich versuche mal der Reihe nach zu antworten. Danke für Deine Fragen, die durchaus einige Kernpunkte betreffen

Ich habe mal gekramt und eine andere Messung gefunden mit ca. 35cm Abstand. Das zeigt noch nicht die vollständige Absenkung durch den baffle step des Horns aber zeigt eine Tendenz (untere Linie):



Ich habe hier nur einen kleinen Raum zur Verfügung und weitere Abstände hätten sehr viel Kammfiltereffekte und Reflexionen in der Messung.

Ob es Sinn macht den Treiber so weit herunter spielen zu lassen, kommt auf einen Versuch an. Ich nur sehr überrascht, was das kleine Ding an dem Horn raushaut. Ich denke, es müssten auch Verzerrungsmessungen bei entsprechendem Pegel folgen, um das besser beurteilen zu können.

Das mit dem Sonogramm möchte ich erst einmal nicht publizieren, denn dieses in mehreren teilen 3D gedruckte Horn hat so seine Eigenresonanzen und die würden das Ergebnis deutlich beeinflussen. In einigen Monaten bekomme ich die Vollholzversion und dann geht es weiter.

Das 3D Druckergebnis hat uns auch die Grenzen des Verfahrens für solche großen Hörner aufgezeigt. Aber die sonstigen "Plastiktröten" am Markt haben ja auch so ihre Problemchen. Vom Material toll waren die Hörner von Stereolabs (Kunststein) aber eben Traktrix mit starker Bündelung.

[kboe]

Mit welcher Messspannung hast du gearbeitet?

Deine Messung zeigt > 10 kHz einen Pegel von 85 dB in 35 cm Abstand.
Schätze ich im Kopf gröblichst ab und verdopple den Abstand von ca. 35 cm auf ca. 1 m bleiben da nicht mal 80 dB über. Sowas könnte ich für mich persönlich nicht gebrauchen und halte ich auch für nicht glaubhaft/wahrscheinlich.
Deshalb meine Annahme, dass deine Messspannung niedriger war (?)

Hintergrund:
Ich betreib AMT pro 4 an Hypex FA503. Die haben bei 2 kHz ziemlich genau 90 dB/2,83V/1m ( und 4 Ohm )
Die Hypex sind im Hochton mit 100 W an 4 Ohm spezifiziert.
Und ich hab leider das Problem, dass die Hypexe bei lautem Spiel immer wieder sekundenweise abschalten. D.h. ich brauch was, das mehr als 107 dB Spitzen kann.....
Wenn Horn, dann wegen des erreichbaren Pegels. Wenn der nicht gegeben ist, ist es für mich nicht wirklich interessant.
Aber das ist bitte nur meine höchstpersönliche Ansicht!

[docali]

Mit welcher Messspannung hast du gearbeitet?

Deine Messung zeigt > 10 kHz einen Pegel von 85 dB in 35 cm Abstand.
Schätze ich im Kopf gröblichst ab und verdopple den Abstand von ca. 35 cm auf ca. 1 m bleiben da nicht mal 80 dB über. Sowas könnte ich für mich persönlich nicht gebrauchen und halte ich auch für nicht glaubhaft/wahrscheinlich.
Deshalb meine Annahme, dass deine Messspannung niedriger war (?)

Hintergrund:
Ich betreib AMT pro 4 an Hypex FA503. Die haben bei 2 kHz ziemlich genau 90 dB/2,83V/1m ( und 4 Ohm )
Die Hypex sind im Hochton mit 100 W an 4 Ohm spezifiziert.
Und ich hab leider das Problem, dass die Hypexe bei lautem Spiel immer wieder sekundenweise abschalten. D.h. ich brauch was, das mehr als 107 dB Spitzen kann.....
Wenn Horn, dann wegen des erreichbaren Pegels. Wenn der nicht gegeben ist, ist es für mich nicht wirklich interessant.
Aber das ist bitte nur meine höchstpersönliche Ansicht!

Ja, korrekt, die Speisespannung war in CLIO Pocket (kalibriert) sehr gering eingestellt. Ich meine ca. 0.05V und dann in die kleine Messendstufe. Der wahrgenommene Pegel war auch dementsprechend niedrig. Die Messung hatte auch nicht den Anspruch, daraus irgendwelche Weichen designen zu können.

[kboe]

Alles klar!

[docali]

...und hier noch eine ähnliche Messung des ND3SN im selben Horn bei ca. 35cm, wobei die Dämpfung des PLA Horns nicht optimal war. Das ieht an der größeren Resonanz um 300Hz. Diese Resonanz lässt sich im Übrigen recht elegant mit dem Handy ermitteln unter Verwendung eines Spectrum Analyzers und Anklopfen der Außenwand.