Linearray mit Mini-Breitbänder

[wus]

Es hat sich ja hier (und weitere Beiträge im gleichen Thread) schon angedeutet, jetzt fange ich mal einen eigenen thread an um Joerg's nicht ganz zu kapern.

Nach einigem hin und her habe ich mich nun doch entschlossen mal etwas ernsthafter ausprobieren ob man meine Idee eines raumhohen Linearrays aus diesen spottbiligen Mini-Breitbändern realisieren kann.

Ich habe 6 weitere von den Mini-Böxchen zersägt so dass die Treiber jetzt in exakt (naja ) 4 cm langen Teilstücken vereinzelt wurden, die links und rechts offen sind. Da die Böxchen je 2 enthalten hatte ich also dann 12 solche Mini-Breitbänder, und damit baute ich mir jetzt ein erstes Teilstück der gedachten raumhohen Arrays.

Da die Frequenzgänge in den Mini-Bassreflexboxen ziemlich bassschwach waren versuchte ich es mit einen geschlossenen Gehäuse mit deutlich höherem Volumen pro Treiber. Es sind etwa 145 ml pro Treiber. Und da das ganze mal hinter Gardinen verschwinden soll wurde es extrem flach - weniger als 5 cm dick, dafür aber 22 cm breit.

Die Konstruktion sieht so aus:



Bevor ich die Box endgültig zuklebte stopfte ich sie noch mit Dämmmaterial:



Um den Bafflestep zu minimieren bekam die Box diesen Querschnitt:



Damit die Abstrahlung auch in den Höhen richtig breit bleibt baute ich die 12 hinter einen Schlitz von 18mm Breite. Bei etwa 24 mm Membrandurchmesser fand ich das einen akzeptablen Kompromiss zwischen breiter Abstrahlung auch in den Höhen und noch kaum bedeutsamer Kompression.

Fertig sieht sie jetzt so aus:



Das größere und geschlossene Gehäuse zahlt sich aus: der Frequenzgang reicht jetzt bis unter 200 Hz. In der Original-Minibox fiel er schon ab 300 Hz.



Das Loch bei 12 kHz wird durch Auslöschung verursacht, der Schall von den Treibern oben und unten kommt bei dieser Frequenz aufgrund der Laufzeitunterschiede zum genau 1m entfernt aufgestellten Mikrofon phasenverkehrt an. Dieses Verhalten ist typisch für Linearrays ...

[wus]

... wenn das Linearray wirklich mal raumhoch ist wird es aufgrund der dann vielfach höheren Anzahl von Einzelchassis (68!) derart viele sich teilweise überlappenden Einbrüche geben, das sich insgesamt ein vom Grundtonbereich zu den Höhen hin langsam abfallender Frequenzgang ergibt, der mit DSP relativ einfach zu linearisieren sein sollte. Anders ausgedrückt, nach unten hin braucht das Array dann immer weniger Leistung - und das ist wichtig, denn nach unten steigen die Verzerrungen an:



Der enge Schallaustritt scheint sich zu bewähren, zumindest bis 30° horizontal (gelbe, türkise und blaue Kurven) bleibt die Abstrahlung bis über 10 kHz gleichmäßig.



Bei noch größeren Winkeln allerdings bildet sich eine immer größer werdende Senke im oberen Mittelton- und Präsenzbereich (violette, pinke und rote Kurven).

Wodurch das verusacht wird habe ich noch nicht verstanden.

Hat einer von euch eine Erklärung dafür?

[Darakon]

Hallo Wolfgang,

schöner Aufbau und sicherlich viel Arbeit!

Edit gleich vorne weg:
Sorry, hatte deine Frage erst nicht richtig verstanden.

Die horizontalen Einbrüche kommen wahrscheinlich, weil die Wulst auch eine schallhartes Hindernis darstellt und unter großen Wikeln "im Weg" ist.
Vielleicht auch durch zusätzliche Überlagerungen der Wandreflexionen.
Wie hast du denn die großen horizontalen Winkel genau gemessen?

Grüße
Matthias



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Hier die ursprüngliche Antwort, die sich allerdings nicht auf deine Frage bezieht.
Ich hatte erst gedacht, du meinst die starken vertikale Frequenzeinbrüche unter Winkel.
Nächste Mal lese ich wieder besser, vorm Antworten.

Die Senken im Hochtonbereich kommen durch den Laufzeitunterschied der einzelnen Chassis zur Hörposition.
Sie sind typisch für Line-Arrays und sogar zT erwünscht da dadurch eine vertikale Bündelung erfolgt, dh Reflexionen von Decken und Boden reduziert werden.

Hier eine schnelle Skizze:


Ein Beispiel zu der Skizze:
Vertikaler Abstand zweier Chassis: 20cm
Abstand zur Hörposition: 100cm
Laufzeit-Delta in cm (über Pythagoras): 2cm [Berechnung: 100 - (100^2+20^2)^0,5]

Dh die beiden Sinusschwingungen,die von den beiden Lautsprechern kommen,überlagern sich und sind, wenn sie beim Hörer ankommen, um 2cm zueinander verschoben.
Einem 200 Hz Ton macht dies reichlich wenig aus, da seine Wellenlänge bei 172 cm liegt; da fällt die Verschiebung von 2cm nicht groß ins Gewicht.
Bei einem 8.000 Hz Ton sieht das schon anderes aus. Er hat nur noch eine Wellenlänge von 4,3 cm. Wenn jetzt die Schwingung vom zweiten Chassi um 2cm versetzt ist, entspricht das fast einem Phasenversatz von 180°. Es kommt also zu Auslöschungen bei dieser Frequenz.

Bei komplexen Anordnungen wie deiner ist es natürlich mühsam das von Hand zu berechnen.
Dafür gibt es zum Glück Software.
zB VituixCAD https://kimmosaunisto.net/Software/S...html#VituixCAD
Hab ich eigentlich schon erwähnt, dass VituixCAD absolut Spitze ist und es sich jeder runterladen sollte, da umsonst?
Anschließend am Besten Kimmo 50€ über Paypal spenden, für die Arbeit und Mühe, die er in das Projekt reinsteckt.

So eine Simulation bekommt man damit in weniger als 2 Minuten hin (die Parameter stimmen natürlich nicht ganz mit deinem Line-Array überein und der Chassis-spezifische Frequenzgang ist nicht berücksichtigt, aber es zeigt den Ansatz):


Und man kann sich sogar in Sekundenschnelle das komplette Abstrahlverhalten anzeigen lassen.


In diesem Fall ist das vertikale Abstrahlverhalten gezeigt. Hier sieht man sehr schön die vertikale Bündelung zu den hohen Frequenzen hin.


Grüße
Matthias

[wus]

Wie hast du denn die großen horizontalen Winkel genau gemessen?

Ich habe
a) das Mikro so angeordnet, dass die Spitze genau über dem zentralen Standrohr des Mic-Ständers war, das Mikro dann erst mal auf genau 100 cm Abstand auf Achse (hor + ver) gebracht, dann ich die Position des Standrohrs auf dem am Boden ausgebreiteten Papier markiert;



b) die Positionen für 15, 30, 45, 60 und 75° errechnet und auf das Papier gezeichnet.



Nach jedem Positionswechsel habe ich mit dem Meterstab überprüft ob der Abstand immer noch 100 cm war - das passte innerhalb +/- 0,5 cm.

Die Wulst ist schallhart, aber schau Dir nochmal den Querschnitt der Box auf dem Foto oben an - der Öffnungswinkel ist sehr weit, über 150°. Außerdem erwarte ich im mittleren Frequenzbereich von 1 - 4 kHz um den es hier geht aufgrund der Wellenlängen (ca. 8 - 34 cm) eine deutliche Diffraktionswirkung des Schallaustritts-Spalts. Die Wandreflexionen (baffle step) hoffte ich eigentlich dadurch zu minimieren dass ich die Schallwand nach außen flach zur Wand hin führe (fast zumindest).

[Franky]

Die Lightning und die Wild Thing Subs existieren noch und können in Bremen gehört werden. Einfach mal kontakten.

https://www.hifitest.de/test/lautspr...lightning_5343

[Koaxfan]

Und man kann sich sogar in Sekundenschnelle das komplette Abstrahlverhalten anzeigen lassen.


In diesem Fall ist das vertikale Abstrahlverhalten gezeigt. Hier sieht man sehr schön die vertikale Bündelung zu den hohen Frequenzen hin.

Ich seh schon, ich muss mich weiter einarbeiten, ich habe ein ähnliches Projekt wie wus im Kopf nur mit anderen Treibern.

Ließe sich diese Bündelung besser durch echte CBT-Krümmung oder durch DSP-Verzögerung korrigieren? Bei echter Krümmung ist ja auch das Chassis schräg eingebaut und strahlt tatsächlich ein wenig in Richtugn Decke/Boden, bei DSP-Verzögerung strahlen weiterhin alle parallel.

[MarsianC#]

Geil, für sowas bin ich immer zu haben. Bitte weitermachen

[Koaxfan]

Lohnt es sich eigentlich, so einen Diffraktionsspalt verschiebbar zu machen? Die Überlegung kommt eigentlich aus einem Horn-Konzept wo ich die Einzelteile nicht verkleben wollte sondern verschiebbar halten möchte, wodurch sich der Diffraktionsspalt per Schraube verstellen ließe. Sowas könnte man mit diesen beiden Brettern auch machen, also oben und unten ne lange M6-Schraube quer durch beide Bretter durch, in einem Brett ne M6-Gewindehülse und im anderen Brett einfach durchbohren und auf beiden Brettseite gekonterte Muttern. Dann könnte man die Spaltbreite nicht nur verändern sondern (ja, ich bin verrückt) ungleich machen, also z.B. unten offener machen als oben. Falls das funkt, könnte man den Diffraktionsspalt z.B. linsenförmig machen, d.h. in der Mitte des Arrays ist der Spalt weiter als an den Enden.

[wus]

Der Hauptvorteil einer einfachen, geraden, raumhohen Line besteht für mich darin, dass sich eine Zylinderwelle ausbildet, innerhalb der der Pegel nur um 3 dB pro Verdoppelung des Abstands abfällt, statt der bei Kugelstrahlern üblich 6 dB. Mit einer gekrümmten Anordnung, oder auch wenn einzelne Chassis(-gruppen) innerhalb einer Line verzögert oder mit gefilterten Signalen angesteuert würden, würde dieser Vorteil m.E. aufgegeben. Dafür ist tatsächlich eine exakt raumhohe Line erforderlich, wie hier im Forum in einem anderen Thread schon mal dargelegt wurde. Eine Bedingung die die Lightning schon mal nicht erfüllt, die mir außerdem auch zu teuer und zu groß ist. Die Ansteuerung mit verschiedenen Signalen (verzögert oder gefiltert) ist mir auch zu aufwändig. Ich habe nur eine Stereoendstufe mit der ich sie betreiben will, einzig ein kleiner DSP und Subwoofer kommen für mich noch in Frage, und da auch nur was ausgesprochen preisgünstiges.

War kann noch etwas zu meiner Frage ...

Bei noch größeren Winkeln allerdings bildet sich eine immer größer werdende Senke im oberen Mittelton- und Präsenzbereich (violette, pinke und rote Kurven).

Wodurch das verusacht wird habe ich noch nicht verstanden.

Hat einer von euch eine Erklärung dafür?

sagen?

[MarsianC#]

Wie misst sich ein einzelner BB? Ich hätte angenommen dass die Linelänge horizontal keinen Unterschied macht.

[Darakon]

Ich seh schon, ich muss mich weiter einarbeiten, ich habe ein ähnliches Projekt wie wus im Kopf nur mit anderen Treibern.

Ließe sich diese Bündelung besser durch echte CBT-Krümmung oder durch DSP-Verzögerung korrigieren? Bei echter Krümmung ist ja auch das Chassis schräg eingebaut und strahlt tatsächlich ein wenig in Richtugn Decke/Boden, bei DSP-Verzögerung strahlen weiterhin alle parallel.

Morgen!

Es lassen sich für einzelne Treiber in VituixCAD Delay und auch Winkel einstellen.
Allerdings müßtest du dann, meiner Ansicht nach, das Abstrahlverhalten unter "Diffraction" für jeden Treiber einzeln simulieren, importieren und dann kannst du die Delays und Winkel einzeln einstellen.





Vielleicht gibt es auch eine einfachere Möglichkeit.
Allerdings sind solche komplexen Arrays nicht die Kernkompetenz von VituixCAD.

Die vertikale Bündlung eines Line-Arrays zu "korrigieren" macht aus meiner Sicht keinen Sinn. Man baut ja ein Line-Array gerade weil man diese vertikale Bündelung haben will.
Man kann die Bündlung (mittels Delay und Winkel oder Versatz) natürlich dahingehend optimieren, dass sie gleichmäßiger und breitbandiger wirkt.

Nils (Follgott) hat dort viel theoretisch und praktisch gemacht und sehr gut dokumentiert.

Grüße
Matthias

[rudi.s]

Das nenn ist glücklicher zufall. Eigentlich wollte ich mir auch eine line mit breiti bauen. Nicht aber mit den Auslöschung.einen gleichmäßigen abfall ist ja ok aber keine auslöchungen. Vielen Dank für die ausführlichen Informationen, die haben mir sehr viel Brennholz erspart. Gibt es überhaupt eine Möglichkeit 4 breitbänder so anzuordnen das es nicht zu den auslöchungen kommt.
Meine 2te Idee ist ähnlich raduno aber mit 4breitis kann das funktionieren?.

[MarsianC#]

Aktiv mit FIR lässt sich da bestimmt etwas fricklen.
Hier noch der Hinweis auf Nils Seite.

[Darakon]

Wie misst sich ein einzelner BB? Ich hätte angenommen dass die Linelänge horizontal keinen Unterschied macht.

sehe ich auch so, in der horizontalen Achse spielt die vertikale Linienanordnung zumindest theoretisch keine Rolle.
@ wus: vielleicht ist ja ein guter Ansatz um deiner Frage auf den Grund zu gehen?

[newmir]

War kann noch etwas zu meiner Frage ... sagen?

Für mich ist das ganz klar eine klassische Reflektion an einer seitlichen Kante/Wulst und hat mit der Linienanordnung nix zutun. Die Wellen laufen vom Schallzentrum einmal direkt zum Mikro und werden zusätzlich nochmal irgendwo seitlich reflektiert und treffen dann mit einer Verspätung von einer halben Wellenlänge beim Mikro ein. Bei einer Messung genau von vorne kannst Du die Kante mit 1/2 Wellenlänge nach einer Seite also bestimmen. Die Auslöschung ist im Prinzip in der Messung immer zu sehen und wandert mit größerem Winkel zu höheren Frequenzen, weil die zusätzliche Wegstrecke zur seitlichen Reflektionsstelle immer kleiner wird. Das meine ich mit "ganz klassisch". Theoretisch wird bei genau seitlicher Messung (90 Grad) durch die seitliche Reflektion kein zusätzlicher Weg mehr eingeführt und es gibt keine Senke mehr. Bei einem Waveguide versucht man diesen Effekt so zu dosieren, dass die seitlichen Reflektionen gleichmässig über den ganzen Waveguidedurchmesser verteilt sind. Das ist Dir nicht gelungen. Aber ich vermute ...unsere Waveguideexperten müssten Dir helfen können.

Nachtrag ... Ist die Differenz genau eine Wellenlänge bekommst du statt einer Senke eine Hochstelle. Der gerade Abfall unter dem größtem Winkel ist also eher das "normale". Unter kleineren Winkeln bekommst Du in Deiner Messung eine Hochstelle.... immer genau bei der halben Wellenlänge (sprich doppelten Frequenz) der Senke.

[Koaxfan]

Meine 2te Idee ist ähnlich raduno aber mit 4breitis kann das funktionieren?.

Als Radunofan habe ich dazu auch schon viel fantasiert - Du hast dann halt einen großen SEO-Abstand bzw. der Ring wird sehr groß. Andere Idee wären drei Ringe statt zwei, aber das ist ein anderes Thema und sollte ein anderer Thread werden.

Zurück zum Array von wus bzw. seiner Frage. Auf die Seite von Nils komme ich wieder mal nicht weil die URL als P*rn*-Seite klassifiziert wird, aber wenn ich es richtig in Erinnerung habe, hat er sich durchaus auch mit Waveguides beschäftigt. Und genau da sehe ich auch den vielversprechendsten Weg: Jedem Chassis einen eigenen Waveguide verpassen. Damit die richtigerweise beim LA gewollte Bündelung in die richtigen Bahnen gelenkt wird.

[wus]

Gestern kam jetzt die große Lieferung -



aber nach dem wochenlang schlechten Wetter möchte ich jetzt wo's endlich schön und warm wird lieber raus ins Freie. Daher kann das jetzt etwas dauern bis ich dazu komme die ganzen Module zu bauen. Um es mal milde auszudrücken ... wenn's dumm geht (oder eigentlich: wenn's gut geht, d.h. das Wetter bleibt sommerlich ) komme ich erst im Herbst dazu.

[wus]

Wie befürchtet bin ich nicht so schnell dazu gekommen weiter zu machen - bis vorgestern.

Ich muss jetzt erst mal die 2 x 68 Treiberchen aus den Böxchen sägen. Das mache ich mit meiner (sehr billigen) Tischkreissäge. Leider habe ich zu der keine taugliche Gerade-Führung, darum habe ich die Schnittkanten, entlang der ich sägen will, mit Bleistift angezeichnet und säge dann so gut ich kann per Augenmaß.



Beim Sägen fliegen natürlich Späne, so dass ich befürchte, es könnten auch mal welche im Luftspalt hängen bleiben. Deshalb habe ich zunächst mal nur 5 Boxen zersägt und dann mal 1 Watt 20 Hz auf die Treiber gegeben, um zu hören ob es irgendwo kratzt.

Leider zersäge ich zwangsweise auch die innere Verdrahtung der beiden Treiber. So oder ähnlich sieht das dann aus:



Bei einigen hat die Säge das Drähtchen direkt an der Lötstelle abgerissen. Ich muss also bei jeden Treiber die Drähtchen rausholen bzw. ggfs. ein neues anlöten und abisolieren um den "Kratztest" zu machen.



Bei einigen der Treiberchen sind dabei noch Sägespäne rausgefallen, aber zum Glück hat keines beim anschließenden 20Hz-Kratztest irgendwelche unangenehmen Geräusche gemacht.

Daher werde ich als nächstes die restlichen 2 x 63 Böxchen alle auf einen Rutsch zersägen.

[loki]

Hallo wus, ich habe mich inspirieren lassen und auch mit einem LA angefangen. Meine P36 (Pollin 36mm BB) sehen so aus:

Den hinteren Deckel habe ich entfernt, bzw. ist beim Sägen abgesprungen. An der glatten Seite will ich dann erst 11 P36 zusammenkleben, das ergibt dann ein 40cm Modul, alle parallel geschaltet. Hinten, auf die Magnete, klebe ich noch ein Alu-L-Profil, damit das Modul stabil wird. Diese Module kann ich dann 2-6er weise (80cm - 240cm) in das LA Gehäuse einsetzen.

Ich habe mich auch gefragt, bis zu welcher unteren Frequenz Die P36 einsetzbar sind. Für Zimmerlautstärke im LA vielleicht ab 340Hz, mit zusätzlichem Mitteltöner LA bei gehobener Lautstärke ab 680Hz. Meine Klirr-Messungen sehen so aus:

Einmal mit << 1W gemessen, einmal > 1W

Falls ich einen vollwertiges LA bauen möchte, hatte ich noch einen Sharp "Tieftöner" mitgekauft, für den Bereich 100Hz - 680Hz. Ob ich ihn einsetze weiß ich noch nicht. Der käme dann in eine Säule.

https://www.pollin.de/p/bassreflex-l...-b-ware-641281

[loki]

Ich habe aber gleich ein paar Fragen, vielleicht kann einer helfen.
LA bestehen aus LS-Chassis, die meistens übereinander angeordnet sind. Der Abstand muss, in Verhältnis zur Wellenlänge, klein sein. Sonst handelt man sich vertikal viele Nebenkeulen ein.

Ein LA strahlt den Schall als Zylinderwelle aus, bis zur Distanz d, danach kollabiert die Welle und geht in eine Ebene über. Dazu habe ich diese Näherungsformel gefunden:

Ein Beispiel: Eine LA bis runter zu 170Hz mit eine Höhe h=160cm erzeugt eine Zylinderwelle bis zum Hörabstand von 0,64m! Das ist zuwenig. Wenn das LA nun auf dem Boden steht verdoppelt sich h (Stichwort Spiegelquelle) und d vervierfach sich auf 2,56m.

Da ich einfach mal Lust auf ein LA hatte, aber eigentlich keinen Platz dafür, habe ich ein paar Ideen entwickelt.

Eine Idee von mir ist, das LA an die Decke zu hängen, dann müßte es eine Zylinderwelle, vom Boden betrachtet, von 80cm bis zur Decke 240cm geben. Ist das richtig?

Oder ich stelle das LA auf einen großen Schreibtisch, in der Hoffnung, dass eine Spiegelwelle z.B. ab 680Hz erzeugt wird, weil die Wellenlänge 0,5m und der Schreibtisch tiefer ist. Die Rechnung sieht dann so aus: f=680Hz, h=0,8m, hspiegel=1,6m -> d=2,56m. Das würde dann passen.
Aber was passiert unter 680Hz wenn ich die im letzten Thema erwähnten Sharp Tieftöner zusätzlich einsetzte? Oder die P36 bis 340Hz betreibe? Hat jemand eine Vorstellung davon?